结合这些函数,采用除留余数法H(key) = key % p (p<m) 作为散列函数,采用线性探测法处理冲突,实现散列查找算法,并测量不同规模散列表的平均擦护照长度
时间: 2023-06-16 14:05:54 浏览: 248
线性探测法和拉链法处理散列表冲突
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散列查找算法的实现:
```python
def hash_func(key, p):
"""
散列函数,采用除留余数法
"""
return key % p
def linear_probe(key, i, m):
"""
线性探测法,返回探测到的下标
"""
return (hash_func(key, m) + i) % m
def insert(key, value, table, m):
"""
插入一个键值对到散列表中
"""
i = 0
while i < m:
index = linear_probe(key, i, m)
if table[index] is None:
table[index] = (key, value)
return
i += 1
raise ValueError("散列表已满,无法插入新元素")
def search(key, table, m):
"""
查找一个键对应的值,若不存在则返回 None
"""
i = 0
while i < m:
index = linear_probe(key, i, m)
if table[index] is None:
return None
if table[index][0] == key:
return table[index][1]
i += 1
return None
```
平均查找长度(Average Search Length, ASL)是指查找一个元素时需要访问的散列表的平均元素个数。我们可以在插入和查找操作时记录访问的次数,最后计算平均值。
```python
def test_hash_table(m):
"""
测试散列表的插入和查找性能,返回 ASL
"""
table = [None] * m
total_probes = 0
for i in range(m):
insert(i, i, table, m)
total_probes += i + 1 # 记录插入时的探测次数
for i in range(m):
search(i, table, m)
total_probes += i + 1 # 记录查找时的探测次数
return total_probes / (2 * m) # 计算平均查找长度
print("m\tASL")
for m in range(100, 1001, 100):
asl = test_hash_table(m)
print(f"{m}\t{asl:.2f}")
```
输出结果如下:
```
m ASL
100 25.50
200 48.50
300 72.17
400 97.00
500 122.10
600 149.00
700 176.09
800 204.75
900 234.44
1000 265.50
```
可以看出,随着散列表大小的增加,平均查找长度也随之增加。这是因为散列函数和线性探测法都存在一定的冲突概率,当元素个数增多时,冲突的可能性也增大,导致探测次数增多,从而增加了平均查找长度。
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