第十五周 项目2--用哈希法组织关键字

Posted 2022-12-09 zxt17853535692

问题描述及代码:

/*问题及代码   
 *Copyright(c)2015,烟台大学计算机学院   
 *All right reserved.   
 *文件名称：用哈希法组织关键字.cpp   
 *作者：张晓彤  
 *时间：2016年12月3日   
 *版本号；v1.0   
 *问题描述：   
            
 　已知一个关键字序列为if、while、for、case、do、break、else、struct、union、int、double、float、char、long、bool，共15个字符串，哈希函数H(key)为关键字的第一个字母在字母表中的序号，哈希表的表长为26。    
　　（1）若处理冲突的方法采用线性探测法，请设计算法，输出每个关键字对应的H(key)，输出哈希表，并求成功情况下的平均查找长度。    
　　（2）若处理冲突的方法采用链地址法，请设计算法，输出哈希表，并计算成功情况和不成功情况下的平均查找长度。    
 *输入描述：待整理的序列   
 *程序输出：根据题目要求输出。   
*/      

#include <stdio.h>      
#include <string.h>      
#define N 15      
#define M 26      
int H(char *s)      
      
    return ((*s-'a'+1)%M);      
      
      
int main()      
      
    char *s[N]= "if", "while", "for", "case", "do", "break", "else", "struct", "union", "int", "double", "float", "char", "long", "bool";      
    int i, j, k;      
    char HT[M][10];      
    int Det[M];   //存放探测次数      
    for(i=0; i<M; i++)      
          
        HT[i][0]='\\0';      
        Det[i]=0;      
          
    printf("字符串 key\\tH(key)\\n");      
    printf("------------------------\\n");      
    for(i=0; i<N; i++)      
          
        j=H(s[i]);  //求哈希值      
        printf("%s\\t\\t%d\\n", s[i],j);      
        k=0;   //探测次数初值      
        while(1)      
              
            k++;    //累加探测次数      
            if(HT[j][0]=='\\0')   //当不冲突时，直接放到该处      
                  
                strcpy(HT[j], s[i]);      
                break;      
                  
            else    //冲突时，采用线性探查法求下一个地址      
                  
                j=(j+1)%M;      
                  
              
        Det[j]=k;      
          
    printf("---------------------\\n");      
    printf("哈希表\\n");      
    printf("位置\\t字符串\\t探查次数\\n");      
    printf("---------------------\\n");      
    for(i=0; i<M; i++)      
        printf("%d\\t%s\\t%d\\n", i, HT[i], Det[i]);      
    printf("---------------------\\n");      
    k=0;      
    for(i=0; i<M; i++)      
        k+=Det[i];      
    printf("查找成功情况下的平均查找长度 %f\\n", 1.0*k/N);      
    return 0;      
      

运行结果：

#include <stdio.h>      
#include <string.h>      
#include <malloc.h>      
#define N 15      
#define M 26      
typedef struct node   //定义哈希链表的节点类型      
      
    char *key;      
    struct node *next;      
 LNode;      
      
typedef struct      
      
    LNode *link;      
 HTType;      
      
int H(char *s)   //实现哈希函数      
      
    return ((*s-'a'+1)%M);      
      
      
//构造哈希表      
void Hash(char *s[], HTType HT[])      
      
    int i, j;      
    LNode *q;      
    for(i=0; i<M; i++)   //哈希表置初值      
        HT[i].link=NULL;      
    for(i=0; i<N; i++)   //存储每一个关键字      
          
        q=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));   //创建新节点      
        q->key = (char*)malloc(sizeof(strlen(s[i])+1));      
        strcpy(q->key, s[i]);      
        q->next=NULL;      
        j=H(s[i]);    //求哈希值      
        if(HT[j].link==NULL)   //不冲突，直接加入      
            HT[j].link=q;      
        else        //冲突时，采用前插法插入      
              
            q->next = HT[j].link;      
            HT[j].link=q;      
              
          
      
      
//输出哈希表      
void DispHT(HTType HT[])      
      
    int i;      
    LNode *p;      
    printf("哈希表\\n");      
    printf("位置\\t关键字序列\\n");      
    printf("---------------------\\n");      
    for(i=0; i<M; i++)      
          
        printf(" %d\\t", i);      
        p=HT[i].link;      
        while(p!=NULL)      
              
            printf("%s ", p->key);      
            p=p->next;      
              
        printf("\\n");      
          
    printf("---------------------\\n");      
      
      
//求查找成功情况下的平均查找长度      
double SearchLength1(char *s[], HTType HT[])      
      
    int i, k, count = 0;      
    LNode *p;      
    for(i=0; i<N; i++)      
          
        k=0;      
        p=HT[H(s[i])].link;      
        while(p!=NULL)      
              
            k++;   //p!=NULL，进入循环就要做一次查找      
            if(strcmp(p->key, s[i])==0)   //若找到，则退出      
                break;      
            p=p->next;      
              
        count+=k;      
          
    return 1.0*count/N;   //成功情况仅有N种      
      
      
//求查找不成功情况下的平均查找长度      
double SearchLength2(HTType HT[])      
      
    int i, k, count = 0;  //count为各种情况下不成功的总次数      
    LNode *p;      
    for(i=0; i<M; i++)      
          
        k=0;      
        p=HT[i].link;      
        while(p!=NULL)      
              
            k++;      
            p=p->next;      
              
        count+=k;      
          
    return 1.0*count/M;   //不成功时，在表长为M的每个位置上均可能发生      
      
int main()      
      
    HTType HT[M];      
    char *s[N]= "if", "while", "for", "case", "do", "break", "else", "struct", "union", "int", "double", "float", "char", "long", "bool";      
    Hash(s, HT);      
    DispHT(HT);      
    printf("查找成功情况下的平均查找长度 %f\\n", SearchLength1(s, HT));      
    printf("查找不成功情况下的平均查找长度 %f\\n", SearchLength2(HT));      
    return 0;      
      
  
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运行结果：

知识点总结
     两种解决冲突问题的查找方式，前者能够充分的利用空间，后者更有利于查找某一元素，思想层面的东西相对简单，重在理解。
学习心得
    任何一种查找方式都有各自的优缺点，重在理解与掌握。