看数据结构写代码（61） 哈希表

前面说的 各种查找都是 基于 “比较” 的基础 来进行 查找的。查找的 效率 要 看 比较的 次数。那么 有没有 不需要 比较，就可以 找到 想要的数据的 方法呢？

哈希表 就是 这样的 一种方法，它用  数组 作为 保存 关键字的 数据原型，通过 一个 哈希 函数f(k)，来找到 关键字 存储的位置，从而 找到想要的信息。

例如 我们 想要解决 这样的一个问题：

假设这有一个各种字母组成的字符串，假设这还有另外一个字符串，而且这个字符串里的字母数相对少一些。什么方法能最快的查出所有小字符串里的字母在大字符串里都有？

比如，如果是下面两个字符串：

String 1: ABCDEFGHLMNOPQRS

String 2: DCGSRQPOM

我们 可以用 一个 分配 一个 26 个 int 型的 整形数组 a，将 0~25 分别 代表 A~Z 是否 出现，如果 出现则 值为 1，没有出现 值为0.

则 我们 只需 遍历 String1，然后 将 对应的 元素 设置 为1，然后 遍历 String2 ，如果 查找 过程中 ，遇到了 0 值， 则 不是 。否则 String2 的 字母 在 String1 中 都 存在。

哈希表 虽然 快速，但是 其 数据 原型 基于 数组，同样 有缺陷。

当 查找的 元素 集合 太大，不同的 关键字，却 得到 同样的 地址。即 k1 != k2,， F(K1) = = F(K2)，这时 叫做 冲突。冲突 是无法避免的。只能 通过一些方法 减少 冲突。当 我们 插入 元素时，寻找 插入位置，造成的 冲突次数 太多，影响查找效率，我们 只能 重新 建表，这是个 费时的过程。

而且 哈希 是 无法 按 从小到 大 遍历 数据的。

所以 我们在 用哈希的时候得考虑这些：

1.哈希函数

2冲突函数

3初始表长 

4冲突多少次，我们就重新建表,

5.是否需要 顺序遍历。

下面代码 用的是

 哈希函数：除整取余法

冲突函数：开发定址法（线性）

冲突次数 到达 表长的一半 就重新建表。

哈希表基本结构 ，初始化 和销毁

#include "stdafx.h"#include <cstdlib>int hashSize[] = {11,13,17,19};//哈希表容量增加 数组.#define NULL_KEY0struct HashTable{int * base;//数据的基址int count;//表的数量int sizeIndex;//表的容量大小的索引};void initHash(HashTable * t){t->sizeIndex =0;t->base = (int *)calloc(hashSize[t->sizeIndex],sizeof(int));t->count = 0;}void destoryHash(HashTable * t){free(t->base);t->base = NULL;t->sizeIndex = 0;t->count = 0;}

哈希函数：

//除留余数法int hash(HashTable t,int key){return key % hashSize[t.sizeIndex];}

冲突函数：

//开发定址 线性探索解决冲突法int collision(HashTable t,int key,int times){return (key + times) % hashSize[t.sizeIndex];}

查找函数：

int search(HashTable t,int key,int * index,int *ctimes){*index = hash(t,key);*ctimes = 0;while (t.base[*index] != NULL_KEY && t.base[*index] != key){(*ctimes)++;*index = collision(t,key,*ctimes);}printf("------------查找%d, 查找了%d次--------------\n",key,*ctimes+1);if (t.base[*index] == key){return t.base[*index];}else{return NULL_KEY;}}

插入关键字，以及 重建表函数：

void reCreateHashTable(HashTable * t,int key);void insertHash(HashTable *t,int key){int index;//插入位置intctimes;//冲突次数int result = search(*t,key,&index,&ctimes);if (result == NULL_KEY && ctimes < hashSize[t->sizeIndex]/2){//没找到t->base[index] = key;t->count ++;}else{//重新建表reCreateHashTable(t,key);}}//void reCreateHashTable(HashTable * t,int key){printf("--------------重建哈希表----------------\n");int * oldBase = t->base;//保存老空间.int oldSize = hashSize[t->sizeIndex];//老空间的容量大小t->sizeIndex++;int newSize = hashSize[t->sizeIndex];//新空间大小t->base = (int *) calloc(newSize,sizeof(int));//新空间//插入之前将 表的数量置0t->count = 0;for (int i = 0; i < oldSize; i++){if (oldBase[i] != NULL_KEY){insertHash(t,oldBase[i]);}}free(oldBase);//释放老空间insertHash(t,key);//插入冲突的关键字.}

测试函数：

static int testArray[10] = {1,18,7,55,23,45,98,76,35,29};int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){HashTable table;initHash(&table);for (int i = 0; i < 10; i++){insertHash(&table,testArray[i]);}int index ,count;for (int i = 0; i < 10; i++){search(table,testArray[i],&index,&count);}destoryHash(&table);return 0;}

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