C++实现哈希表:除留余数法与冲突解决

本文档提供了一个使用C++实现的哈希表类模板,该类使用了除留余数法作为散列函数,并包含了处理冲突的方法。哈希表是一种数据结构,它通过散列函数将关键字映射到数组的索引位置,从而实现快速查找、插入和删除操作。
在哈希表的实现中,`myhash`类包含了一些关键成员和函数:
1. **成员变量**:
- `ht`:存储元素的动态数组,类型为`T`。
- `empty`:布尔类型的动态数组,用于标记元素位置是否为空。
- `m`:散列表的容量。
- `p`:除留余数法的除数,用于计算散列索引。
2. **散列函数**:`H(M key) const`,将关键字`key`转换为数组的索引,计算方式为`(int)key % p`。
3. **冲突解决函数**:`Collision(M key, int i) const`,当出现冲突时,通过线性探测再散列的方式寻找下一个可能的位置,计算方式为`(H(key) + i) % m`。
4. **构造函数**:
- 默认构造函数初始化容量为100,除数为5。
- 带参数的构造函数允许自定义散列表大小和除数。
5. **析构函数**:负责释放动态分配的`ht`和`empty`数组。
6. **复制构造函数** 和 `=` 重载运算符:实现了对象的深拷贝。
7. **成员函数**:
- `traver(void (*visit)(T&))`:遍历散列表,传入一个回调函数`visit`,对每个元素执行此函数。
- `search(const M& key, int& pos)`:根据关键字`key`查找元素的位置,如果找到则返回`true`并将位置存放在`pos`中。
- `insert(const T& e)`:插入元素`e`到散列表中,处理冲突并确保插入成功。
- `Delete(const M& key)`:删除具有给定关键字`key`的元素。
- `show()`:打印出哈希表中存储的所有元素。
8. **测试部分**:在`main`函数中,使用整型和字符型数据测试了哈希表的插入、删除和查找功能。
这个哈希表实现考虑了冲突的处理,但仅使用了简单的线性探测再散列策略。当冲突发生频率较高时,这可能会导致链过长,降低查找效率。为了优化性能,可以考虑使用其他冲突解决方法,如双散列、开放寻址等。此外,为了提高内存管理的效率和防止内存泄漏,还可以考虑使用智能指针来替代原始指针。
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leng_yu
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