哈希表实现电话号码查询 报告.docx
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哈希表实现电话号码查询报告
《数据结构》
课程设计报告书
题目：
哈希表存储的电话号码查询
专业：
学号：
学生姓名：
指导教师：
完成日期：
1.实训题目………………………………………………
1.1实训要求………………………………………….
1.2需求分析………………………………………….
2.系统设计………………………………………………
2.1总体设计…………………………………………..
2.2详细设计…………………………………………..
2.2.1程序头文件…………………………………..
2.2.2学生信息类及哈希表类……………………..
2.2.3主函数流程…………………………………..
3.系统实现……………………………………………….
3.1编码………………………………………………..
3.2测试………………………………………………..
4.归纳总结……………………………………………….
4.1实训中遇到的问题以及解决办法………………..
4.2感想和心得体会…………………………………..
5.参考资料………………………………………………
1.实训题目
1.1实训要求
⏹设每个记录有以下数据项：
用户名、电话、地址；
⏹从键盘输入各记录，以电话号码为关键字建立哈希表；
⏹采用链地址法方法解决冲突；
⏹能够查找并显示给定电话号码的相关记录。
1.2需求分析
本次实验要求采用哈希表完成信息的查找和储存，哈希表即为散列表。
本程序采用学生信息管理为例，设每个学生有电话号码，学生姓名，家庭住址三个信息。
通过建立哈希表储存信息，信息储存在节点中，并通过以电话号码为关键字完成查找，并显示出该学生的姓名，电话号码以及家庭住址。
当哈希表中的数据与输入的数据发生冲突时，使用节点向后移一位的方法来解决冲突。
2.系统设计
2.1总体设计
本系统通过设计学生信息类和哈希表类来完成整个系统。
通过学生信息类实现从键盘输入学生的姓名，电话号码以及家庭地址。
将学生的信息储存在建立的哈希节点内，通过多个链表保存，相同信息的保存在同一个节点内。
然后通过以电话号码为关键字建立哈希表。
当输入的信息与表内储存的信息发生冲突时，通过建立新的节点并向后移一位的方法来解决冲突。
系统界面
2.2详细设计
首先初始化哈希表，并建立新的节点（哈希表的容量不能大于1001，否则哈希表初始化失败），从键盘输入学生的姓名，电话号码以及家庭住址，所输入的变量无法被改变。
然后将建立的节点插入哈希表里。
2.2.1程序头文件
#include
#include
#include
#include
#defineMAX_LEN60
2.2.2学生信息类及哈希表类
学生信息类（其中输入的信息无法改变）
classStudent
{
private:
char_name[MAX_LEN];//姓名
char_phone[MAX_LEN];//电话
char_addr[MAX_LEN];//地址
public:
Student（）;
constchar*getName（）;//变量不允许被改变
constchar*getPhone（）;
constchar*getAddr（）;
voidsetName（constchar*name）;
voidsetPhone（constchar*phone）;
voidsetAddr（constchar*addr）;
};
哈希表类
其中含有初始化哈希表函数，清空函数，插入节点函数，获取节点位置函数组成。
classCHashTableManage
{
private:
HASHTABLE*_hashTable;//哈希首地址
public:
CHashTableManage（）;
boolhashtable_init（inttable_size）;//初始化
voidhashtable_clear（）;//清理
//拿到这个字符串存在的节点
LISTNODE*hashtable_find（char*phone）;
//插入一个结点
inthashtable_insert（LISTNODE*pNode）;
protected:
LISTNODE*CHashTableManage:
:
hashtable_newnode（LISTNODE*str）;
//哈希函数
//得到字符串在哈希表中的位置
inthashtable_hash（char*str,inttablesize）;
};
哈希节点结构体为：
structLISTNODE
{
intn_value;//
intcount;//保存的个数
char_phone[MAX_LEN];//key
Student_info;//学生信息
LISTNODE*p_next;//下一个结点的地址
};
哈希表结构体为：
structHASHTABLE
{
intn_tablesize;
LISTNODE**p_node;
};
2.2.3主函数流程
3.系统实现
3.1编码
头文件
#include
#include
#include
#include
#defineMAX_LEN60
学生信息类
classStudent
{
private:
char_name[MAX_LEN];//姓名
char_phone[MAX_LEN];//电话
char_addr[MAX_LEN];//地址
public:
Student（）;
constchar*getName（）;//变量不允许被改变
constchar*getPhone（）;
constchar*getAddr（）;
voidsetName（constchar*name）;
voidsetPhone（constchar*phone）;
voidsetAddr（constchar*addr）;
};
学生信息表
Student:
:
Student（）
{
memset（_name,0,MAX_LEN）;
memset（_phone,0,MAX_LEN）;
memset（_addr,0,MAX_LEN）;
}
constchar*Student:
:
getName（）
{
return_name;
}
constchar*Student:
:
getPhone（）
{
return_phone;
}
constchar*Student:
:
getAddr（）
{
return_addr;
}
voidStudent:
:
setName（constchar*name）
{
strcpy（this->_name,name）;
}
voidStudent:
:
setPhone（constchar*phone）
{
strcpy（this->_phone,phone）;
}
voidStudent:
:
setAddr（constchar*addr）
{
strcpy（this->_addr,addr）;
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
哈希节点，建立数据存储的节点
structLISTNODE
{
intn_value;//
intcount;//保存的个数
char_phone[MAX_LEN];//key
Student_info;//学生信息
LISTNODE*p_next;//下一个结点的地址
};
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
哈希表结构定义
structHASHTABLE
{
intn_tablesize;
LISTNODE**p_node;
};
哈希表管理类
classCHashTableManage
{
private:
HASHTABLE*_hashTable;//哈希首地址
public:
CHashTableManage（）;
boolhashtable_init（inttable_size）;//初始化
voidhashtable_clear（）;//清理
拿到字符串存在的节点
LISTNODE*hashtable_find（char*phone）;
//插入一个结点
inthashtable_insert（LISTNODE*pNode）;
protected:
LISTNODE*CHashTableManage:
:
hashtable_newnode（LISTNODE*str）;
//哈希函数
//得到字符串在哈希表中的位置
inthashtable_hash（char*str,inttablesize）;
};
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
CHashTableManage:
:
CHashTableManage（）
:
_hashTable（0）
{
}
初始化哈希表，建立一个散列表
boolCHashTableManage:
:
hashtable_init（inttable_size）
{
//表头
HASHTABLE*head_ht;
head_ht=（HASHTABLE*）new（HASHTABLE）;
if（head_ht==NULL）
returnfalse;
//元素总数尽量素数保证mod尽可能均匀
head_ht->n_tablesize=table_size;
//链表队列一条链为一个散列位置
head_ht->p_node=（LISTNODE**）newint[table_size];
//每一个散列链初始化
for（inti=0;in_tablesize;i++）
{
head_ht->p_node[i]=NULL;
}
_hashTable=head_ht;
returntrue;
}
//清理
voidCHashTableManage:
:
hashtable_clear（）//0
{
if（_hashTable==NULL）
return;
//每一个散列链free
for（inti=0;i<_hashTable->n_tablesize;i++）
{
if（_hashTable->p_node[i]）
{
LISTNODE*list=_hashTable->p_node[i];
//当前链表不空
while（list!
=NULL）
{
//取得下一个
LISTNODE*tempnode=list->p_next;
//free当前位置
if（list）
deletelist;
//指向下一个
list=tempnode;
}
}
}
链表队列free
if（_hashTable->p_node）
{
delete（_hashTable->p_node）;
_hashTable->p_node=NULL;
}
哈希头节点free
if（_hashTable）
{
delete（_hashTable）;
_hashTable=NULL;
}
}
//拿到这个字符串存在的节点
LISTNODE*CHashTableManage:
:
hashtable_find（char*phone）//2
{
//哪一条链表
LISTNODE*list=NULL;
if（_hashTable==NULL）
returnNULL;
intpos=hashtable_hash（phone,_hashTable->n_tablesize）;
list=_hashTable->p_node[pos];
//链表查找
while（list!
=NULL）
{
if（strcmp（phone,list->_phone）==0）//比较
break;
list=list->p_next;
}
returnlist;
}
/插入一个新的结点
intCHashTableManage:
:
hashtable_insert（LISTNODE*pNode）//1
{
intpos=hashtable_hash（pNode->_phone,_hashTable->n_tablesize）;
LISTNODE*list_pos=_hashTable->p_node[pos];
将插入的节点与哈希表内的节点比较，如有冲突则将插入的节点向表后移一位
for（;list_pos!
=NULL;list_pos=list_pos->p_next）
{
if（strcmp（list_pos->_phone,pNode->_phone）==0
&&strcmp（pNode->_info.getPhone（）,list_pos->_info.getPhone（））==0
&&strcmp（pNode->_info.getAddr（）,list_pos->_info.getAddr（））==0
&&strcmp（pNode->_info.getName（）,list_pos->_info.getName（））==0）
{
list_pos->count++;
returnpos;
}
}
//不存在
LISTNODE*node=hashtable_newnode（pNode）;
node->p_next=_hashTable->p_node[pos];
_hashTable->p_node[pos]=node;
returnpos;
}
//哈希函数
//得到字符串在哈希表中的位置
intCHashTableManage:
:
hashtable_hash（char*str,inttablesize）
{
unsignedinthash_val=0;
while（*str!
='\0'）
hash_val+=（hash_val<<5）+*str++;
intpos=hash_val%tablesize;
returnpos;
}
//得到新一个新节点
LISTNODE*CHashTableManage:
:
hashtable_newnode（LISTNODE*str）
{
//插入节点初始化
LISTNODE*insert_node=（LISTNODE*）malloc（sizeof（LISTNODE））;
insert_node->p_next=NULL;
insert_node->count=1;
strcpy（insert_node->_phone,str->_info.getPhone（））;
memcpy（&insert_node->_info,&str->_info,sizeof（str->_info））;
returninsert_node;
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
主函数
intmain（void）
{
CHashTableManage_manage;
//初始一个个链表的哈希表size最好为素数
//head=hashtable_init（1001）;
if（!
_manage.hashtable_init（1001））
{
cout<<"哈希初始化失败"<return1;
}
cout<<"**********************************************************************************"<cout<<"<<<<<<<<<<学生信息管理（哈希表实现）>>>>>>>>>>"<cout<<"<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>"<cout<<"<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>"<cout<<"<<<<<<<<<<>>>>>>>>>>"<cout<<"按任意键开始"<cout<<"**********************************************************************************"<getchar（）;
while
（1）
{
system（"cls"）;
cout<<"......................."<cout<<".<1>添加学生信息."<cout<<".<2>查询学生信息."<cout<<".<0>退出."<cout<<"......................."<charkey=getchar（）;
switch（key）
{
case'1':
{
LISTNODEinfo;
charbuf[MAX_LEN];
memset（&info,0,sizeof（info））;
cout<<"----请输入学生信息[姓名]"<cin>>buf;
info._info.setName（buf）;
cout<<"----请输入学生信息[电话]"<cin>>buf;
info._info.setPhone（buf）;
cout<<"----请输入学生信息[地址]"<cin>>buf;
info._info.setAddr（buf）;
strcpy（info._phone,info._info.getPhone（））;
_manage.hashtable_insert（&info）;
cout<<"----恭喜写入成功！
！
！
按任意键确认"<getchar（）;
}
break;
case'2':
{
cout<<"----请输入查询条件[电话]"<charbuf[MAX_LEN];
cin>>buf;
//找到这个字符串具体位置
LISTNODE*node=_manage.hashtable_find（buf）;
if（node==0）
{
cout<<"----没有查询到相关数据！
！
！
按任意键确认"<}else
{
cout<<"----查询到以下数据----"<while（node!
=NULL）
{
cout<<"---------------------------------------------------------------"<cout<<"----相同信息数：
"<count<cout<<"----学生姓名：
"<_info.getName（）<cout<<"----电话号码：
"<_info.getPhone（）<cout<<"----学生地址：
"<_info.getAddr（）<node=node->p_next;
}
cout<<"---------------------------------------------------------------"<cout<<"----查询完毕！
！
！
按任意键确认"<}
getchar（）;
getchar（）;
}
break;
case'0':
{
_manage.hashtable_clear（）;
return0;
}
break;
default:
{
cout<<"----输入错误，请确认！
！
按任意键重新开始..."<getchar（）;
getchar（）;
}
break;
}
}
return0;
}
3.2测试
本次测试数据为：
姓名：
张三
电话号码：
111111
家庭住址：
北京
姓名：
李四
电话号码：
222222
家庭住址：
上海
姓名：
王五
电话号码：
333333
家庭住址：
广州
程序界面
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