散列法的实验研究课程设计报告.docx
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散列法的实验研究课程设计报告
课程设计报告
问题描述：
（1）散列法中，散列函数构造方法多种多样，同时对于同一散列函数解决冲突的方法也可以不同。
两者是影响查询算法性能的关键因素。
（2）程序实现几种典型的散列函数构造方法，并观察，不同的解决冲突方法对查询性能的影响。
a.需求分析：
散列表（Hashtable，也叫哈希表），是根据关键码值（Keyvalue）而直接进行访问的数据结构。
对不同的关键字可能得到同一散列地址，即key1≠key2，而f（key1）=f（key2），这种现象称冲突。
具有相同函数值的关键字对该散列函数来说称做同义词。
综上所述，根据散列函数H（key）和处理冲突的方法将一组关键字映象到一个有限的连续的地址集（区间）上，并以关键字在地址集中的“象”作为记录在表中的存储位置，这种表便称为散列表，这一映象过程称为散列造表或散列，所得的存储位置称散列地址。
散列表的查找过程基本上和造表过程相同。
一些关键码可通过散列函数转换的地址直接找到，另一些关键码在散列函数得到的地址上产生了冲突，需要按处理冲突的方法进行查找。
对散列表查找效率的量度，依然用平均查找长度来衡量。
查找过程中，关键码的比较次数，取决于产生冲突的多少，产生的冲突少，查找效率就高，产生的冲突多，查找效率就低。
因此，影响产生冲突多少的因素，也就是影响查找效率的因素。
该课程设计要求比较几种哈希函数的构造方法和解决冲突的方法对查询性能的影响。
b.概要设计
该程序实现对哈希函数的构造方法、处理冲突的方法及在哈希表中查找数据的功能。
用线性再散列方法建立哈希表，用代码实现为：
typedefstruct
{
intkey;
intsi;
}HashTable1;
voidCreateHashTable1（HashTable1*H,int*a,intnum）//哈希表线性探测在散列；
{
inti,d,cnt;
for（i=0;i{
H[i].key=0;
H[i].si=0;
}
for（i=0;i{
cnt=1;
d=a[i]%HashSize;
if（H[d].key==0）
{
H[d].key=a[i];
H[d].si=cnt;
}
else
{
do
{
d=（d+1）%HashSize;
cnt++;
}while（H[d].key!
=0）;
H[d].key=a[i];
H[d].si=cnt;
}
}
printf（"\n线性再探索哈希表已建成!
"）;
}
用二次探测再散列建立哈希表，代码实现如下：
voidCreateHash3（HashTable3*h,int*a,intnum）//二次探索表
{
inti,p=-1,c,pp;
for（i=0;i{
c=0;
p=a[i]%HashSize;
pp=p;
while（h->elem[pp]!
=NULL）
{
pp=Collision（p,c）;
if（pp<0）
{
printf（"第%d个记录无法解决冲突\n",i+1）;
continue;
}
}
h->elem[pp]=&（a[a[i]]）;
h->count++;
printf（"第%d个记录冲突次数为%d\n",i+1,c）;
}
printf（"\n建表完成！
\n此哈希表容量为%d,当前表内存储的记录个数%d.\n",HashSize,h->count）;
}
二次探测再散列法解决冲突
intCollision（intp,int&c）
{
inti,q;
i=c/2+1;
while（i{
if（c%2==0）
{
c++;
q=（p+i*i）%HashSize;
if（q>=0）
returnq;
else
i=c/2+1;
}
else
{
q=（p-i*i）%HashSize;
c++;
if（q>=0）returnq;
elsei=c/2+1;
}
}
return（-1）;
}
用线性再散列法查找，代码实现如下：
voidSearchHash1（HashTable1*h,intdata）
{
intd;
d=data%HashSize;
if（h[d].key==data）
printf（"数字%d的探查次数为：
%d\n",h[d].key,h[d].si）;
else
{
do
d=（d+1）%HashSize;
while（h[d].key!
=data&&dif（dprintf（"数字%d的探查次数为：
%d\n",h[d].key,h[d].si）;
else
printf（"没有查找到你所输入的数\n"）;
}
用二次探测再散列法查找
voidSearchHash2（HashTable2*h[],intdata,intnum）
{
intd;
Node*q;
d=data%num;
q=h[d]->link;
while（q->key!
=data&&q->next!
=NULL）
q=q->next;
if（q->next!
=NULL）
printf（"数字%d的查找次数为：
%d\n",q->key,q->next）;
else
printf（"没有找到你要查找的那个数\n"）;
}
用链地址法查找，代码实现如下：
voidCreateHashTable2（HashTable2*ht[],int*a,intnum）//哈希表链地址；
{
inti,d,cnt;
Node*s,*q;
for（i=0;i{
ht[i]=（HashTable2*）malloc（Sizeof（HashTable2））;
ht[i]->link=NULL;
}
for（i=0;i{
cnt=1;
s=（Node*）malloc（sizeof（Node））;
s->key=a[i];s->next=NULL;
d=a[i]%num;
if（ht[d]->link==NULL）
{
ht[d]->link=s;
s->si=cnt;
}
else
{
q=ht[d]->link;
while（q->next!
=NULL）
{
q=q->next;cnt++;
}
cnt++;
s->si=cnt;
q->next=s;
}
}
}
c.详细设计
（1）程序中结构体的定义
typedefstruct
{
intkey;
intsi;
}HashTable1;
typedefstructnode
{
intkey;
intsi;
structnode*next;
}Node;
typedefstruct
{
Node*link;
}HashTable2;
typedefstruct
{
int*elem[HashSize];
intcount;
intsize;
}HashTable3;
（2）主函数模块
voidmain（）
{
intdata;
HashTable1hash1[HashSize];
HashTable2*hash2[HashSize];
HashTable3*ha;
ha=（HashTable3*）malloc（sizeof（HashTable3））;
for（inti=0;iha->elem[i]=NULL;
ha->count=0;
ha->size=HashSize;
inta[MaxSize];
while
（1）
{
printf（"\n ┏━━━━━━━━━━━━━━━┓"）;
printf（"\n ┃ 欢迎使用本系统 ┃"）;
printf（"\n┏〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓┓"）;
printf（"\n┃★★★★★★散列法的实验研究★★★★★★┃"）;
printf（"\n┃【1】.添加数据信息 【2】数据的输出 ┃"）;
printf（"\n┃ 【3】.建立哈希表（线性再散列） ┃"）;
printf（"\n┃ 【4】.建立哈希表（二次探测再散列） ┃"）;
printf（"\n┃ 【5】.建立哈希表（链地址法） ┃"）;
printf（"\n┃ 【6】.线性再散列法查找 ┃"）;
printf（"\n┃ 【7】.二次探测再散列法查找 ┃"）;
printf（"\n┃ 【8】.链地址法查找 ┃"）;
printf（"\n┃ 【0】.退出程序 ┃"）;
printf（"\n┗〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓┛"）;
printf（"\n"）;
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