东华大学数据结构哈希表查找的设计.docx
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东华大学数据结构哈希表查找的设计
数据结构
课程设计报告
课程名称：
数据结构
设计题目：
哈希表查找设计
专业班级：
电信类1203班
指导教师：
孙韶媛
1、设计题目：
哈希表查找设计
2、任务：
设哈希表长为20，用除留余数法构造一个哈希函数，以开放定址法中的线性探测再散列法作为解决冲突的方法，编程实现哈希表查找、插入和建立算法。
3、功能要求：
1）建立方法：
线性探测再散列法
2）哈希表的存储
3）哈希表的查找
4、需求分析：
本程序中，以哈希表为背景模板，利用线性探测再散列法作为插入和查找的优化方法，实现某特定算法条件下哈希表相应的插入和查找。
5、概要设计：
1、定义哈希表存储元素（类似于存储域）：
typedefstruct
{
intkey;
}Elemtype;
2、定义哈希表元素：
typedefstruct
{
Elemtypeelem;//存储域
inttag;//标识部分
}HashItem;
3、哈希表：
typedefstruct
{
HashItemtable[TableSize];
intcount;//当前哈希表存储量
}HashTable;
4、程序调用关系：
1、插入函数：
intInsert（HashTable*h,Elemtypex,intp）
调用Search函数
判断i的取值，进行有关插入的操作。
main（）2、查找函数：
intSearch（HashTableh,Elemtypex,intp）
通过除留余数法以及线性探测再散列法进行查找。
通过结构体中标识元素“tag”判断存储元素有无。
3、结束程序
6、详细设计：
#include
#include
#include
#defineTableSize20//哈希表长20，可变。
#defineSUCCESS1
#defineUNSUCCESS0
#defineDUPLICATE-1
typedefstruct
{
intkey;
}Elemtype;//哈希表存储元素
typedefstruct
{
Elemtypeelem;//存储域
inttag;//标识部分
}HashItem;//哈希表元素
typedefstruct
{
HashItemtable[TableSize];
intcount;//当前哈希表存储量
}HashTable;//哈希表
voidsurface（）//用户界面显示程序，增加程序可读性
{
inti;
for（i=0;i<=25;i++）printf（"*"）;
printf（"数据结构课程设计"）;
for（i=0;i<=25;i++）printf（"*"）;
printf（"\n"）;
for（i=0;i<=5;i++）printf（"*"）;
for（i=0;i<=20;i++）printf（""）;
printf（"课题四哈希表查找设计"）;
for（i=0;i<=20;i++）printf（""）;
for（i=0;i<=5;i++）printf（"*"）;
printf（"\n"）;
for（i=0;i<=75;i++）printf（"*"）;
printf（"\n"）;
}
intInitiate（HashTable*h）
{//哈希表初始化
inti;
for（i=0;i{
（*h）.table[i].tag=0;
（*h）.table[i].elem.key=NULL;
}
（*h）.count=0;
returnSUCCESS;
}//初始化为空表。
intSearch（HashTableh,Elemtypex,intp）
{//查找元素操作
inti=x.key%p;//除留余数法定哈希地址,p对应主函数的divider
intj=i;
while（h.table[j].tag==1&&h.table[j].elem.key!
=x.key）//已有元素且非所查找元素
{
j=（j+1）%TableSize;//线性探测再散列
if（j==i）//全表遍历
{
printf（"哈希表中未找到%d\n",x.key）;
returnTableSize;//未搜索到所给元素,返回表长
}
}
if（h.table[j].tag==1）//元素已存在
{
printf（"该元素在哈希表的第%d位\n",j）;
return-j;//返回位置的负数下标
}
else//元素不存在
{
printf（"哈希表中未查找到%d\n",x.key）;
returnj;//返回其位置的下标
}
}
intInsert（HashTable*h,Elemtypex,intp）
{//插入元素操作
inti=Search（*h,x,p）;//利用查找操作返回相关值，取值规则详见上方注释
if（i<0）//元素已存在
{printf（"元素已存在，无法再插入，操作失败！
\n"）;
returnUNSUCCESS;}
else
{
if（i!
=TableSize&&（*h）.table[i].tag!
=1）//哈希表有剩余空间时,进行插入操作
{
（*h）.table[i].elem.key=x.key;//插入元素
（*h）.table[i].tag=1;//“元素存储”为真
（*h）.count++;//存储量加1
printf（"成功插入！
\n"）;
returnSUCCESS;
}
else
if（i==TableSize）//哈希表已满时,插入失败
{
printf（"哈希表已满，无法再插入，操作失败！
\n"）;
returnUNSUCCESS;
}
}
}
intmain（）
{
inti,n;
charc;//选择变量
HashTableh;//哈希表h
intdivider;//除留余数法的除数
Initiate（&h）;//初始化哈希表（空表）
surface（）;//运行界面
printf（"请输入一个小于20的质数作为除数：
\n"）;
scanf（"%d",÷r）;
while
（1）
{
printf（"1、录入元素\n2、查找指定元素在表中的位置\n"）;
printf（"3、输入其他：
退出\n"）;
printf（"请输入相关功能的选择序号：
"）;
getchar（）;
scanf（"%c",&c）;
switch（c）
{
case'1':
{printf（"请输入需要输入的元素个数n（n<=20）:
"）;
scanf（"%d",&n）;
Elemtype*pi;
pi=（Elemtype*）malloc（n*sizeof（Elemtype））;//根据元素个数分配地址
printf（"请[依次]输入%d个元素的值：
\n",n）;
for（i=0;i{
scanf（"%d",&pi[i].key）;
Insert（&h,pi[i],divider）;//插入
}
printf（"已返回主界面，请重新选择：
\n"）;
break;
}
case'2':
{printf（"请输入需要查找的元素的值：
\n"）;
Elemtypea;//所需查找的元素
scanf（"%d",&a.key）;
Search（h,a,divider）;//查找
printf（"已返回主界面，请重新选择：
\n"）;
break;
}
default:
return0;
}
}
getch（）;
}
7、调试分析：
a.定义常量（表长）：
TableSize=20，使得程序便于修改。
b.HashItem引入标识部分“tag”，表明存储情况。
C.初步调试时，进行插入元素步骤后，出现主函数直接结束的情况，由此问题相应地增加了循环结构。
8、用户手册：
1）运行环境：
win7，Microsoftvisualc++6.0
2）初步运行界面：
3）插入时候必须元素个数和表长的关系，如果超过表长则需要重新修改程序
9、测试结果（附截图）：
测试数据：
哈希函数：
H（key）=key%13
关键字组：
{19,01,23,14,55,20,84,27,68,11,10,77}
1）输入除数（divider）=13
2）输入元素个数：
12
3）依次输入190123145520842768111077
并用空格键隔开
4）插入成功后显示：
5）查找元素：
（示例1:
20）
6）查找元素：
（示例2：
29）
7）结束程序
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