如何用关键字构建哈希表

构建哈希表的过程可以分为以下几个步骤：

1. 设定哈希函数：哈希函数将关键字映射到散列地址上。常用的哈希函数包括取模法、乘法哈希法、除留余数法等。选择哈希函数时需要考虑关键字的特点，以及散列地址的分布情况。一个好的哈希函数应该能够将关键字均匀地分布在散列地址空间中，避免冲突的发生。

2. 分配散列地址空间：根据哈希函数的返回值，将关键字分配到散列地址空间中。通常，散列地址空间是一个固定大小的数组，每个元素对应一个散列地址。

3. 解决冲突：由于哈希函数的值域通常比关键字集合的基数要小，因此会出现多个关键字被映射到同一个散列地址的情况，即发生了冲突。解决冲突的方法包括开放地址法、链地址法、再哈希法、建立公共溢出区等。其中，链地址法是最常用的解决冲突的方法。在链地址法中，每个散列地址上维护一个链表，将所有映射到该地址上的关键字存储在链表中。

4. 插入关键字：将关键字插入到对应的散列地址中。如果发生冲突，根据选择的解决冲突方法，在对应散列地址上的链表中插入该关键字即可。

5. 查找关键字：根据哈希函数计算出关键字的散列地址，在对应散列地址上的链表中查找该关键字即可。

总的来说，构建哈希表需要选择合适的哈希函数、解决冲突的方法，以及分配散列地址空间和插入、查找关键字的具体实现。

相关问题

初始化一个哈希表 HashTable。利用除留余数法构建哈希西数，并使用开放地址法解决冲突，将关键字为(12,9,15,10.8.21, 3,29,30,11,40.7的序列次存入哈希表中。 使用哈希表查找的算法查找关键字为15的数据元素

好的，让我们来一步一步地完成这个任务。

首先，我们需要定义哈希表的结构。为了方便起见，我们可以选择使用一个固定大小的数组来表示哈希表，每个数组元素将存储一个包含关键字和值的结构体。

#define TABLE_SIZE 13

typedef struct {
    int key;
    int value;
} HashNode;

typedef struct {
    HashNode nodes[TABLE_SIZE];
} HashTable;

接下来，我们需要实现哈希函数。这里我们选择使用除留余数法来将关键字映射为哈希表中的索引。具体来说，我们可以将关键字除以哈希表大小，然后取余数作为索引。

int hash(int key) {
    return key % TABLE_SIZE;
}

然后，我们需要实现插入数据的函数。当我们要在哈希表中插入一个新的元素时，我们首先需要计算它的哈希值，并检查该位置是否已经被占用。如果没有被占用，我们就可以直接将元素插入该位置；否则，我们需要使用开放地址法来寻找下一个可用的位置。

在这里，我们选择使用线性探测法来解决冲突。具体来说，我们从当前位置开始向后遍历哈希表，直到找到一个空闲的位置或者遍历完整个哈希表。如果找到了空闲位置，我们就可以将元素插入该位置；否则，我们将继续从开头位置开始遍历哈希表，直到找到一个可用位置。

void insert(HashTable* table, int key, int value) {
    int index = hash(key);
    int i = index;

    while (table->nodes[i].key != 0) {
        i = (i + 1) % TABLE_SIZE;
        if (i == index) {
            printf("HashTable is full!\n");
            return;
        }
    }

    table->nodes[i].key = key;
    table->nodes[i].value = value;
}

最后，我们需要实现查找数据的函数。当我们要在哈希表中查找一个元素时，我们首先需要计算它的哈希值，并检查该位置是否包含该元素。如果包含，我们就可以直接返回它的值；否则，我们需要使用同样的方法来寻找下一个可能包含该元素的位置。

int search(HashTable* table, int key) {
    int index = hash(key);
    int i = index;

    while (table->nodes[i].key != key) {
        i = (i + 1) % TABLE_SIZE;
        if (table->nodes[i].key == 0 || i == index) {
            printf("Element not found!\n");
            return -1;
        }
    }

    return table->nodes[i].value;
}

现在，我们可以将关键字为(12,9,15,10.8.21, 3,29,30,11,40.7的序列次存入哈希表中，并使用哈希表查找的算法查找关键字为15的数据元素，代码如下：

int main() {
    HashTable table = {0};
    int key[] = {12, 9, 15, 10, 8, 21, 3, 29, 30, 11, 40, 7};
    int value[] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12};

    for (int i = 0; i < sizeof(key) / sizeof(int); i++) {
        insert(&table, key[i], value[i]);
    }

    printf("Searching for key 15: %d\n", search(&table, 15));

    return 0;
}

输出结果为：

Searching for key 15: 3

可以看到，我们成功地找到了关键字为15的数据元素，它的值为3。

用c语言 利用“除留取余法”构建哈希函数，“线性探测再散列”处理冲突，构建哈希表

在C语言中，我们可以利用“除留取余法”（也称为取模法或Modulo Hashing）来构建简单的哈希函数。这个方法的基本思想是将输入的关键字通过一个固定的除法运算得到的结果对哈希表大小取模，这样就能把关键字映射到哈希表的某个索引。

例如，假设哈希表的大小是`size`，我们有这样一个哈希函数：

unsigned int hashFunction(const void* key, unsigned int size) {
    const char* str = (const char*)key; // 假设key是一个字符串
    unsigned int hash = 0;

    while (*str) {
        hash += (*str++);
        hash %= size; // 取模操作
    }

    return hash;
}

接下来，我们需要处理哈希冲突，这里可以采用“线性探测再散列”策略。当两个键被哈希到相同的槽位时，我们会从该槽开始，顺序查找下一个空槽直到找到为止。如果遍历完整个哈希表仍然找不到空槽，那么就认为发生了溢出，通常需要考虑扩容或者更换其他更复杂的冲突解决策略。

下面是一个简化的示例：

typedef struct Node {
    void* data;
    struct Node* next;
} Node;

Node** createHashTable(unsigned int size) {
    Node** table = (Node**)malloc(size * sizeof(Node*));
    for (unsigned int i = 0; i < size; i++) {
        table[i] = NULL;
    }
    return table;
}

void insert(Node** table, const void* key, void* value) {
    unsigned int index = hashFunction(key, table_size);
    Node* current = table[index];
    
    while (current != NULL) {
        if (strcmp(current->data, key) == 0) {
            // 更新已存在的键值对
            current->value = value;
            break;
        }
        current = current->next;
    }
    
    if (current == NULL) {
        // 插入新节点
        Node* newNode = malloc(sizeof(Node));
        newNode->data = key;
        newNode->value = value;
        newNode->next = table[index];
        table[index] = newNode;
    }
}

// ... 其他插入、删除等操作

// 销毁哈希表时记得释放所有节点
void destroyHashTable(Node** table) {
    for (unsigned int i = 0; i < table_size; i++) {
        Node* node = table[i];
        while (node != NULL) {
            Node* temp = node;
            node = node->next;
            free(temp);
        }
    }
    free(table);
}