哈希表课程设计报告.docx
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哈希表课程设计报告
哈希表设计
1需求分析
1.1针对某个集体中的人名设计一个哈希表，使得平均查找长度不超过R，完成相应的建立和查表程序.
1.2人名为汉语拼音形式，最长不超过18个字符（如：
庄双双zhuangshuangshuang）.
1.3假设待填入哈希表的人名有30个，平均查找长度为2。
哈希表用除留余数法构造，用伪随机探测在散列法处理冲突。
1.4在输入人名过程中能自动识别非法输入，并给与非法输入的反馈信息要求重新输入。
1.5测试数据:
1）输入数据:
zhangyun,mochengcheng,geyuwei,zhouruifeng,yuanyan,mengxiangyin,wuxudong,chenghusheng,wangqi,zhangxiuhua,xiongliying,leiyang,hanbingfeng,zhangchao,yaoboyu,liyingtao,liutong,wangyingli,lixiang,lvxiaohu,huanglei,zhouxiong,zhangxinxin,hexuyang,linyoulu,zhangxiao,chenzhi,dongchaoxun,wangxinyu,yuman,zhangyao.（在输入是可以输入非法数据来检验如:
12345,
zhuangshuangshuang,$%&^&*等等）
2）查找输入:
zhuangyuan输出:
查找成功
输入:
zhuangshuangshuang输出:
查找失败
输入:
mochengcheng输出:
查找成功
输入:
zhanglei输出:
查找失败
（在输入时也输入非法数据来检验）
2概要设计
2.1哈希表的定义如下:
classHashList_T
{
数据对象:
D={A（i,j）={不多于18个字符的字符串}0=基本操作:
voidcreateHashList（void）;
操作结果:
创建一个哈希表
boolisLegal（string&s）;
前置条件:
s是非空字符串
后置条件:
s合法字符串返回true,否则返回false
voidshow（boollhs）const;
前置条件:
lhs被初始化
后置条件:
lhs为真打印查找成功,否则打印查找失败
voidfindName（string&s）;
前置条件:
哈希表已经建立,s非空
后置条件:
查找所输入的人名在不在哈希表中
intgetNumber（string&s）
前置条件:
s被初始化
后置条件:
返回s索引的值
boolisFull（inti）const
前置条件:
变量i被初始化并且i不超过哈希表的长度
后置条件:
第i行的链表满了返回true，否则返回false
boolisExistence（inti,string&s）
前置条件:
参数被初始化
后置条件:
s存在返回true,否则返回false
};
2.2主程序
voidmain（）
{
初始化；
do
{
接受命令；
处理命令；
}while（"命令"!
="退出"）;
}
2.3本程序的模块只有两个模块:
主程序模块和哈希表模块,调用关系为:
主程序模块调用哈希表模块.
3详细设计
3.1哈希表的私有成员为vector的向量组，每一组的数据个数不超过2个
3.2哈希表的基本操作设置:
HashList_T（intnumbers=1）;
HashList_T（constHashList_T&rhs）;
//初始化哈希表
~HashList_T（void）;
//释放资源
HashList_T&operator=（constHashList_T&rhs）;
//赋值函数
voidcreateHashList（void）;
//创建哈希表
boolisLegal（string&s）;
//判断人名是否合法
voidshow（boollhs）const;
//显示查找结果
voidfindName（void）;
voidfindName（string&s）;
//查找特定姓名
intgetNumber（string&s）;
//得到索引号
boolisExistence（inti,string&s）;
//第i行是否存在字符串s
boolisFull（inti）const;
//第i行向量是否满了
其中部分操作的算法:
HashList_T:
:
HashList_T（intnumbers）
{
m_numbers=numbers;
m_name_ptr=newvector[m_numbers];
}
HashList_T:
:
~HashList_T（void）
{
delete[]m_name_ptr;
}
intHashList_T:
:
getNumber（string&s）
{
inti=s.size（）%m_numbers;
boolresult=isFull（i）;
if（!
result）
returni;
else
{
intj;
if（m_numbers%2==0）
j=m_numbers-1;
else
j=m_numbers-2;
i=（i+j）%m_numbers;
result=isFull（i）;
while（result）
{
i=（i+j）%m_numbers;
result=isFull（i）;
}
returni;
}
}
voidHashList_T:
:
createHashList（void）
{
inti=0,numbers;
stringname;
cout<<"输入要输入的人名总数:
"<cin>>numbers;
while（i{
if
（1）
{
strings;
cout<<"输入人名:
"<cin>>s;
name=s;
}
boolresult=isLegal（name）;
while（!
result）
{
if
（1）
{
strings;
cout<<"输入非法,输入人名:
"<cin>>s;
name=s;
}
result=isLegal（name）;
}
intj=getNumber（name）;
m_name_ptr[j].push_back（name）;
i++;
}
}
voidHashList_T:
:
findName（void）
{
stringname;
inti=1;
while（i>0）
{
cout<<"输入查找人名"<cin>>name;
boolresult=isLegal（name）;
while（!
result）
{
cout<<"输入非法,再次输入人名"<cin>>name;
}
findName（name）;
cout<<"继续?
yes--1.no--0"<cin>>i;
}
}
boolHashList_T:
:
isExistence（inti,string&s）
{
if（m_name_ptr[i].empty（））
returnfalse;
vector:
:
iteratorp;
intj;
if（m_numbers%2==0）
j=m_numbers-1;
else
j=m_numbers-2;
while（!
m_name_ptr[i].empty（））
{
p=m_name_ptr[i].begin（）;
while（p!
=m_name_ptr[i].end（））
{
if（*p==s）
returntrue;
p++;
}
i=（i+j）%m_numbers;
}
returnfalse;
}
3.3主程序算法:
voidmain（）
{
HashList_Thash（18）;
hash.createHashList（）;
hash.findName（）;
}
4程序调试
4.1本次作业比较简单,只有一个核心算法就是构造散列函数的算法,在调试的时候发现string的问题（系统自带的）,输入的人名不应该含有空格字符，否则回出现逻辑错误，
这是程序的一个问题，如果要修改成char[]型处理方法类似就没改.在调试其他代码时候没有出现问题,比较顺利的调试成功.
4.2有些函数不写系统会自己生成,为了避免出错自己写了上去只是声名并没有定义,如果用了编译器会报错.
4.3算法改进:
伪随机探查法能够消除基本聚集,但是如果两个关键子有相同的基位置,那么他们就有同样的探查序列.采用双散列法能够避免这样,双散列函数使用两个和散列函数,第一个探查序列的起始值,第二个计算下一个位置的探查步长.
4.4经验体会:
借助DEBUG调试器和数据观察窗口,可以加快找到程序中的错误,采用软件工程的方法将程序划分层次结构使得代码设计时思路清晰,实现时调试顺利,得到了一次良好的程序设计训练.
测试结果:
输入要输入的人名总数:
30
输入人名:
输入人名:
ASDGHmochengcheng
输入非法,输入人名:
输入人名:
#$%^&qwrdgeyuwei
输入非法,输入人名:
输入人名:
zhuangshuangshuangshuangzhouruifeng
输入非法,输入人名:
输入人名:
Zhuangyunwangqi
输入非法,输入人名:
输入人名:
zhangyunzhangxiuhua
输入人名:
输入人名:
yuanyanxiongliying
输入人名:
输入人名:
mengxiangyinleiyang
输入人名:
输入人名:
wuxudonghanbingfeng输入人名:
输入人名:
chenghushengyaoboyu
输入人名:
输入人名:
liyingtaolvxiaohu
输入人名:
输入人名:
liutonghuanglei
输入人名:
输入人名:
wangyinglizhouxiong
输入人名:
输入人名:
lixiangzhangxinxin
输入人名:
输入人名:
hexuyangyuman
输入人名:
输入人名:
linyouluzhangyao
输入人名:
输入人名:
zhangxiaozhangchao
输入人名:
输入人名:
chenzhiwangxinyu
输入人名:
dongchaoxun
输入查找人名:
zhuangzhuangzhuangfsff
输入非法,再次输入人名
qwer45465
输入非法,再次输入人名
$Zhff
输入非法,再次输入人名
mochengcheng
查找成功
继续?
yes--1.no--0
1
输入查找人名:
zhangyun
查找成功
继续?
yes--1.no--0
1
输入查找人名:
zhanglei
查找失败
继续?
yes--1.no--0
1
输入查找人名:
leiyang
查找成功
继续?
yes--1.no--0
0
附录
hashList.h哈希表的声名
hashList.cpp哈希表的定义
test.cpp主程序
hashList.h文件
/*************************************************
针对某个集体中的人名设计一个哈希表，使得平均查找长度不超过R
假设待填入哈希表的人名有30个，平均查找长度为2。
哈希表用除留余数法构造，用伪随机探测在散列法处理冲突。
***************************************************/
#ifndefHASHLIST
#defineHASHLIST
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
classHashList_T
{
public:
HashList_T（intnumbers=1）;
HashList_T（constHashList_T&rhs）;
~HashList_T（void）;
HashList_T&operator=（constHashList_T&rhs）;
//创建哈希表
voidcreateHashList（void）;
//非法数据的检验
boolisLegal（string&s）;
voidshow（boollhs）const;
//查找特定姓名
voidfindName（void）;
//得到索引号
intgetNumber（string&s）;
//第i行是否存在字符串s
boolisExistence（inti,string&s）;
boolisFull（inti）const;
private:
voidfindName（string&s）;
vector*m_name_ptr;
intm_numbers;
};
#endif
hashList.cpp
#include"hashList.h"
HashList_T:
:
HashList_T（intnumbers）
{
m_numbers=numbers;
m_name_ptr=newvector[m_numbers];
}
HashList_T:
:
~HashList_T（void）
{
delete[]m_name_ptr;
}
boolHashList_T:
:
isLegal（string&s）
{
if（s.size（）>18）
returnfalse;
for（inti=0;i{
if（s[i]<'a'||s[i]>'z'）
returnfalse;
}
returntrue;
}
voidHashList_T:
:
show（boollhs）const
{
if（lhs）
cout<<"查找成功"<else
cout<<"查找失败"<}
boolHashList_T:
:
isFull（inti）const
{
if（m_name_ptr[i].size（）==2）
returntrue;
else
returnfalse;
}
intHashList_T:
:
getNumber（string&s）
{
inti=s.size（）%m_numbers;
boolresult=isFull（i）;
if（!
result）
returni;
else
{
intj;
if（m_numbers%2==0）
j=m_numbers-1;
else
j=m_numbers-2;
i=（i+j）%m_numbers;
result=isFull（i）;
while（result）
{
i=（i+j）%m_numbers;
result=isFull（i）;
}
returni;
}
}
voidHashList_T:
:
createHashList（void）
{
inti=0,numbers;
stringname;
cout<<"输入要输入的人名总数:
"<cin>>numbers;
while（i{
if
（1）
{
strings;
cout<<"输入人名:
"<cin>>s;
name=s;
}
boolresult=isLegal（name）;
while（!
result）
{
if
（1）
{
strings;
cout<<"输入非法,输入人名:
"<cin>>s;
name=s;
}
result=isLegal（name）;
}
intj=getNumber（name）;
m_name_ptr[j].push_back（name）;
i++;
}
}
voidHashList_T:
:
findName（void）
{
stringname;
inti=1;
while（i>0）
{
if
（1）
{
strings;
cout<<"输入查找人名"<cin>>s;
name=s;
}
boolresult=isLegal（name）;
while（!
result）
{
if
（1）
{
strings;
cout<<"输入非法,再次输入人名"<cin>>s;
name=s;
result=isLegal（name）;
}
}
findName（name）;
cout<<"继续?
yes--1.no--0"<cin>>i;
}
}
voidHashList_T:
:
findName（string&s）
{
inti=s.size（）%m_numbers;
boolresult=isExistence（i,s）;
show（result）;
cout<}
boolHashList_T:
:
isExistence（inti,string&s）
{
if（m_name_ptr[i].empty（））
returnfalse;
vector:
:
iteratorp;
intj;
if（m_numbers%2==0）
j=m_numbers-1;
else
j=m_numbers-2;
while（!
m_name_ptr[i].empty（））
{
p=m_name_ptr[i].begin（）;
while（p!
=m_name_ptr[i].end（））
{
if（*p==s）
returntrue;
p++;
}
i=（i+j）%m_numbers;
}
returnfalse;
}
test.cpp主程序
#include"hashList.h"
voidmain（）
{
HashList_Thash（18）;
hash.createHashList（）;
hash.findName（）;
}
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