实现哈希表的构造和查找算法,要求:用除留余数法构造哈希函数,分别采用二次探测再散列、链地址法解决冲突。

时间: 2023-05-31 14:18:55 浏览: 219
### 回答1: 哈希表的构造算法: 1. 选择一个质数作为哈希表的长度m。 2. 对于每个要存储的元素x,使用除留余数法计算出哈希函数h(x)=x mod m的值,并将元素x存储在h(x)处。 查找算法: 1. 计算出要查找元素x的哈希值h(x) 2. 先在h(x)处查找,如果找到了,返回x。 3. 如果没有找到,使用二次探测再散列或链地址法解决冲突。 二次探测再散列:如果h(x)处有元素,则尝试在h(x)+1^2,h(x)-1^2,h(x)+2^2,h(x)-2^2...处查找,直到找到或者空位置。 链地址法:如果h(x)处有元素,则将x插入到h(x)处的链表中。查找时遍历h(x)处的链表寻找x. ### 回答2: 哈希表是一种基于哈希函数实现的数据结构,可以用于快速的查找、插入、删除数据项。哈希函数的目的是将关键字映射到特定的位置,使得访问数据时具有高效性。 构造哈希函数最常见的方法是除留余数法,它将关键字取余数后映射到一个连续的地址空间中。具体来说,哈希函数可以定义为:Hash(k) = k % M,其中k是关键字值,M是哈希表的容量。 在哈希表中,解决冲突问题是十分关键的,因为不同关键字可能映射到相同的地址空间中。解决冲突的两种方法是二次探测再散列和链地址法。 二次探测再散列是一种开放定址的方法,即当发生冲突时,探测该空间的下一个空间是否可用。具体来说,如果哈希函数的结果为h,但是该位置已经被占用,那么我们就需要探测h+1、h+4、h+9...等等,直到找到一个可用的位置。这样的方法称为二次探测。当然,如果我们探测到哈希表的最后,那么就需要从头开始。如果发现哈希表已经达到了它的最大容量,则需要进行再散列(即重新构建一个更大的哈希表,并将原来的数据复制到新表中)。 链地址法是另一种解决哈希表冲突的方法。它的基本思想是,将哈希表中具有相同哈希值的项链接在一起,形成一个链表。当我们查找一个值时,先通过哈希函数计算出该值在哈希表中的位置,再在相应的链表中搜索目标键值。 总之,在构建和查找哈希表时,哈希函数的设计和冲突解决方法都是至关重要的。除留余数法是构建哈希函数的最基础方法,而二次探测再散列和链地址法则是解决哈希表冲突的两种常见策略。我们需要根据自己的实际需要,选择适合的方法,来实现高效的哈希表操作。 ### 回答3: 哈希表是一种常见的数据结构,用于快速地查找和插入数据。哈希表的核心是哈希函数,通过哈希函数将数据映射到一个固定的位置。本文将介绍哈希表的构造方法和查找算法,其中哈希函数采用除留余数法,解决冲突的方法分别采用二次探测再散列和链地址法。 一、哈希函数的构造 哈希函数是哈希表实现的核心,它将数据映射到哈希表中的一个位置,使得数据可以快速地进行查找。除留余数法是一种比较简单的哈希函数构造方法,它的基本思想是将关键字通过取余运算映射到哈希表中的位置。 假设哈希表的长度为m,关键字为k,那么哈希函数h(k)可以用以下公式表示: h(k)=k mod m 其中mod表示取余运算。除留余数法的优点是简单易用,缺点是当哈希表中数据分布不均匀时,容易引起哈希冲突。 二、解决冲突的方法 在哈希表中,当两个数据经过哈希函数映射到同一个位置时,就会发生冲突。为了解决冲突,可以采用两种方法:二次探测再散列和链地址法。 1. 二次探测再散列 二次探测再散列是一种基于探测的方法,它通过在哈希表中寻找下一个空槽位,将冲突的数据放在该位置上。 假设哈希表中有冲突的元素k1,它的哈希值为h(k1),如果h(k1)的位置已经被占用,那么就查找h(k1)+1、h(k1)+4、h(k1)+9等位置,直到找到一个空位置。具体算法如下: 1. 计算元素k的哈希值h(k) 2. 如果h(k)的位置为空,则将元素k插入该位置,结束 3. 如果h(k)的位置已经被占用,那么就寻找下一个空槽位,具体方法是h(k)+1、h(k)+4、h(k)+9等位置,直到找到一个空位置 4. 如果哈希表已满,则进行再散列,增加哈希表的长度 二次探测再散列的优点是简单易用,缺点是容易引起聚集效应,导致哈希表的性能下降。 2. 链地址法 链地址法是一种基于链表的方法,它将哈希表中同一个位置上的元素用一个链表来存储。这样,当发生冲突时,只需要将元素插入对应位置的链表中即可。 具体算法如下: 1. 计算元素k的哈希值h(k) 2. 将元素k插入到h(k)所在的链表中 链地址法的优点是几乎不会出现冲突,缺点是需要额外的空间来存储链表,且插入和删除操作需要遍历整个链表。 三、哈希表查找算法 哈希表的查找算法分两步走:首先通过哈希函数计算出要查找的元素所在的位置,然后在该位置上查找元素。 具体算法如下: 1. 计算元素k的哈希值h(k) 2. 查找哈希表中h(k)位置上的元素 如果哈希表中h(k)位置上的元素不是要查找的元素,则按照冲突解决方法的规则,依次查找h(k)+1、h(k)+4、h(k)+9等位置上的元素,直到找到要查找的元素或者哈希表中不存在要查找的元素为止。 以上就是哈希表的构造方法和查找算法,其中哈希函数采用除留余数法,解决冲突的方法分别采用二次探测再散列和链地址法。哈希表是一种常用的数据结构,在具有大量数据的应用场景中发挥着重要的作用。

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