哈希表构建与查找算法实现
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更新于2024-09-16
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"哈希表及其查找实验设计与实现"
哈希表是一种高效的数据结构,用于存储和查找数据。在本实验中,我们被要求设计一个哈希表来存储30个人名,确保平均查找长度小于2。哈希表通过哈希函数将键(key,这里为人名)映射到数组的索引上,从而快速访问数据。
实验的具体要求如下:
1. **哈希表存储**:使用二维字符数组`char hashlist[50][10]`来存储人名,由于人名长度小于10个字符,每个条目有足够空间存储。
2. **哈希函数**:选择除留余数法作为哈希函数,其中分子为人名的字符代码之和。这意味着我们需要计算每个名字所有字符的ASCII码总和,然后用这个总和除以一个合适的质数P(本例中P取47),得到的余数作为数组的索引。
3. **冲突解决**:采用补偿性线性探测再散列方法处理哈希冲突。当两个不同的人名映射到同一个位置时,我们会向后加Q(本例中Q取17)直到找到一个空位置。
4. **哈希表大小**:根据平均查找长度公式`平均查找长度 = (1 + 1 / (1 - α)) / 2 < 2`,可以计算出装载因子α为0.6时,哈希表的大小为m = n / α = 30 / 0.6 = 50。
5. **程序结构**:
- `createhash()`函数:负责构建哈希表,将30个人名插入哈希表。
- `hashsearch()`函数:负责查找特定人名,如果找到则返回其在哈希表中的序号,否则返回"nofound!"。
- `printhash()`函数:用于打印哈希表的内容,格式化输出,每行显示10项,共5行。
- `Inithashlist()`函数:初始化哈希表,将所有位置设置为空字符串。
6. **测试数据**:用于构建哈希表的30个人名包括月份、星期和数字,例如"January", "February", "Sunday", "One"等。
在主函数中,首先调用`Inithashlist()`初始化哈希表,然后调用`createhash()`建立哈希表。接着,`printhash()`函数用于展示构建好的哈希表。用户可以输入待查找的人名,调用`hashsearch()`进行查找,结果会显示是否找到以及找到的人名在数组中的序号。
通过这个实验,我们可以学习到哈希表的基本原理、哈希函数的设计、冲突解决策略以及如何在实际问题中应用这些知识。这有助于提高我们的编程技能和理解数据结构的能力。
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