(7)哈希表的链地址法实现

哈希表（Hash table，也叫散列表），是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构。也就是说，它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录，以加快查找的速度。哈希表在像Java、C#等语言中是与生俱来的。可是在C的世界中，似乎只有自己动手，丰衣足食了。

哈希表实现中需要注意的问题。

1. 哈希函数

也叫散列函数，即：根据key，计算出key对应记录的储存位置：position = f(key)

散列函数满足以下的条件：

1. 对输入值运算，得到一个固定长度的摘要(Hash value)；
2. 不同的输入值可能对应同样的输出值；

以下的函数都可以认为是一个散列函数：

• f(x) = x mod 16;
• f(x) = (x2 + 10) * x; 
• f(x) = (x | 0×0000FFFF) XOR (x >> 16); 

不过，仅仅满足上面这两条的函数，作为散列函数，还有不足的地方。我们还希望散列函数满足下面几点：

1. 散列函数的输出值尽量接近均匀分布；
2. x的微小变化可以使f(x)发生非常大的变化，即所谓“雪崩效应”(Avalanche effect)；

上面两点用数学语言表示，就是：

1. 输出值y的分布函数F(y)=y/m, m为散列函数的最大值。或记为y~U[0, m]
2. |df(x)/dx| >> 1；

• 从上面两点，大家看看，前面举例的三个散列函数，哪个更好呢？对了，是第三个：f(x) = (x | 0×0000FFFF) XOR (x >> 16);

它很完美地满足“好的散列函数”的两个附加条件。

2、哈希冲突（Hash collision）

也就是两个不同输入产生了相同输出值的情况。首先，哈希冲突是无法避免的，因此，哈希算法的选择直接决定了哈希冲突发送的概率；同时必须要对哈希冲突进行处理，方法主要有以下几种：

1. 链地址法。即对Hash表中每个Hash值建立一个冲突表，即将冲突的几个记录以表的形式存储在其中。具体可以参照 散列冲突处理：链地址法 。
2. 开放地址法。具体可以参照 散列冲突处理：开放定址法 。

//#include "stdafx.h"#include "string.h"#include "stdio.h"#include "stdlib.h"typedef struct _node{    char *name;    char *desc;    struct _node *next;} node;#define HASHSIZE 101static node* hashtab[HASHSIZE];void inithashtab(){    int i;    for(i=0; i < HASHSIZE; i++)        hashtab[i]=NULL;}unsigned int hash(char *s){    unsigned int h=0;    for(; *s; s++)        h=*s+h*31;    return h%HASHSIZE;}node* lookup(char *n){    unsigned int hi=hash(n);    node* np=hashtab[hi];    for(; np!=NULL; np=np->next)    {        if(!strcmp(np->name,n))            return np;    }    return NULL;}char* m_strdup(char *o){    int l=strlen(o)+1;    char *ns=(char*)malloc(l*sizeof(char));    strcpy(ns,o);    if(ns==NULL)        return NULL;    else        return ns;}char* get(char* name){    node* n=lookup(name);    if(n==NULL)        return NULL;    else        return n->desc;}int install(char* name,char* desc){    unsigned int hi;    node* np;    if((np=lookup(name))==NULL)    {        hi=hash(name);        np=(node*)malloc(sizeof(node));        if(np==NULL)            return 0;        np->name=m_strdup(name);        if(np->name==NULL) return 0;        np->next=hashtab[hi];        hashtab[hi]=np;    }    else        free(np->desc);    np->desc=m_strdup(desc);    if(np->desc==NULL) return 0;    return 1;}/* A pretty useless but good debugging function,which simply displays the hashtable in (key.value) pairs*/void displaytable(){    int i;    node *t;    for(i=0; i < HASHSIZE; i++)    {        if(hashtab[i]==NULL)            printf("()");        else        {            t=hashtab[i];            printf("(");            for(; t!=NULL; t=t->next)                printf("(%s.%s) ",t->name,t->desc);            printf(".)");        }    }}void cleanup(){    int i;    node *np,*t;    for(i=0; i < HASHSIZE; i++)    {        if(hashtab[i]!=NULL)        {            np=hashtab[i];            while(np!=NULL)            {                t=np->next;                free(np->name);                free(np->desc);                free(np);                np=t;            }        }    }}main(){    int i;    char* names[]= {"name","address","phone","k101","k110"};    char* descs[]= {"Sourav","Sinagor","26300788","Value1","Value2"};    inithashtab();    for(i=0; i < 5; i++)        install(names[i],descs[i]);    printf("Done");    printf("If we didnt do anything wrong..""we should see %s\n",get("k110"));    install("phone","9433120451");    printf("Again if we go right, we have %s and %s",get("k101"),get("phone"));    /*displaytable();*/    cleanup();    return 0;}