散列表不等概率平均查找长度

散列表不等概率平均查找长度是指在散列表中查找某个元素时，需要进行的平均比较次数。在散列表中，不同的元素可能会被映射到同一个散列表位置，这种情况被称为冲突。解决冲突的方法有很多种，其中一种是开放地址法。在开放地址法中，如果某个散列表位置已经被占用，就会按照某种规则去寻找下一个空闲位置，直到找到为止。这个过程被称为探测。

散列表不等概率平均查找长度的计算方法如下：
1. 假设散列表中有n个元素，m个散列表位置。
2. 对于每个元素，假设它被查找的概率为pi。
3. 对于每个元素，假设它在散列表中的探测长度为ci。
4. 则散列表不等概率平均查找长度为：ASL = Σ(pi * ci)，i从1到n。

下面是一个使用线性探测法解决冲突的散列表的例子，其中包含了计算不等概率平均查找长度的代码：

class HashTable:
    def __init__(self, size):
        self.size = size
        self.keys = [None] * self.size
        self.values = [None] * self.size

    def put(self, key, value):
        hash_value = self.hash_function(key)

        if self.keys[hash_value] is None:
            self.keys[hash_value] = key
            self.values[hash_value] = value
        elif self.keys[hash_value] == key:
            self.values[hash_value] = value
        else:
            next_slot = self.rehash(hash_value)
            while self.keys[next_slot] is not None and self.keys[next_slot] != key:
                next_slot = self.rehash(next_slot)

            if self.keys[next_slot] is None:
                self.keys[next_slot] = key
                self.values[next_slot] = value
            else:
                self.values[next_slot] = value

    def get(self, key):
        start_slot = self.hash_function(key)

        if self.keys[start_slot] == key:
            return self.values[start_slot]
        else:
            next_slot = self.rehash(start_slot)
            while self.keys[next_slot] != key and next_slot != start_slot:
                next_slot = self.rehash(next_slot)

            if self.keys[next_slot] == key:
                return self.values[next_slot]
            else:
                return None

    def hash_function(self, key):
        return key % self.size

    def rehash(self, old_hash):
        return (old_hash + 1) % self.size

    def average_search_length(self, probabilities):
        asl = 0
        for i in range(len(self.keys)):
            if self.keys[i] is not None:
                asl += probabilities[self.keys[i]] * self.search_length(self.keys[i])
        return asl

    def search_length(self, key):
        start_slot = self.hash_function(key)
        position = start_slot
        length = 1

        while self.keys[position] != key:
            position = self.rehash(position)
            length += 1

        return length

# 示例代码
table = HashTable(11)
table.put(54, "cat")
table.put(26, "dog")
table.put(93, "lion")
table.put(17, "tiger")
table.put(77, "bird")
table.put(31, "cow")
table.put(44, "goat")
table.put(55, "pig")
table.put(20, "chicken")

probabilities = {54: 0.1, 26: 0.05, 93: 0.05, 17: 0.2, 77: 0.1, 31: 0.1, 44: 0.1, 55: 0.1, 20: 0.1}
asl = table.average_search_length(probabilities)
print("散列表不等概率平均查找长度为：", asl)