数据结构散列查找 —— 编程作业02 ：Hashing

Posted 2021-06-26 大彤小忆

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  题目描述： 这个问题的任务很简单，在哈希表中插入一系列截然不同的正整数，并输出输入数字的位置。哈希函数被定义为H(key)=key%TSize，其中TSize是哈希表的最大尺寸。平方探测(仅正增量)用于解决冲突。
  请注意，表的大小最好是素数。如果用户给出的最大尺寸不是素数，必须将表的尺寸重新定义为比用户给出的尺寸大的最小素数。

  输入格式： 每个输入文件包含一个测试用例。
        对于每种情况，第一行包含两个正数：MSize (≤10${}^4$)和N (≤MSize )，它们分别是用户定义的表大小和输入数字的数量。
        然后在下一行给出N个不同的正整数。
        一行中的所有数字都用空格隔开。

  输出规格： 对于每个测试用例，在一行中打印输入数字的相应位置(索引从0开始)。
        一行中的所有数字都用空格隔开，行尾一定不能有多余的空格。
        如果无法插入号码，请打印“-”。

  输入样例：

4 4 
10 6 4 15

  输出样例：

0 1 4 -

  代码实现：

#include<iostream>
using namespace std;
#define MAXTABLESIZE 100000
#define NOTFIND -1

typedef int ElementType;
typedef enum {     // 单元格状态，分别对应：有合法元素和有空位 
	Legitimate, Empty
} EntryType; 

typedef struct HashEntry Cell;
struct HashEntry {   // 单元格 
	ElementType data;  // 存值
	EntryType info;   // 存状态 
};

typedef struct HashTbl *HashTable;
struct HashTbl {  // 哈希表
	int TableSize;  // 大小 
	Cell *Cells;   // 数组 
};

// 除留余数法哈希函数 
int Hash(int key, int p) 
{
	return key % p;
}

// 查找下一个素数 
int NextPrime(int N) 
{
	int p = N % 2 ? N : N + 1;
	int i;
	if (N <= 2)
		return 2;
	else if (N <= 3)
		return 3;
	while (p <= MAXTABLESIZE) 
	{
		for (i = (int)sqrt(p); i > 2; i--)
			if (!(p%i))   // 不是素数 
				break;
		if (i == 2)  // 找到了
			break;
		p += 2;
	}
	return p;
}

// 创建哈希表 
HashTable CreateTable(int TableSize) 
{
	HashTable H;
	H = (HashTable)malloc(sizeof(struct HashTbl));
	H->TableSize = NextPrime(TableSize);
	H->Cells = (Cell *)malloc(sizeof(struct HashEntry)*H->TableSize);
	for (int i = 0; i < H->TableSize; i++)
		H->Cells[i].info = Empty;
	return H;
}

//查找
int Find(HashTable H, ElementType key) 
{
	int NewPos, CurrentPos;
	int CNum = 0;  // 记录冲突次数 
	CurrentPos = NewPos = Hash(key, H->TableSize);
	// 如果当前状态不为空，且一直不等，一直做 
	while (H->Cells[NewPos].info != Empty && H->Cells[NewPos].data != key) 
	{
		CNum++;
		NewPos = (CurrentPos + CNum * CNum) % H->TableSize;
		if (CNum == H->TableSize / 2) // 没找到
			return NOTFIND;
	}
	return NewPos;
}

int Insert(HashTable H, ElementType key) 
{
	int pos;
	pos = Find(H, key);
	if (pos == NOTFIND) // 如果没找到 
		return NOTFIND;
	else if (H->Cells[pos].info != Legitimate) 
	{
		H->Cells[pos].info = Legitimate;
		H->Cells[pos].data = key;
	}
	return pos;
}

int main() 
{
	HashTable H;
	int M, N;
	int key;
	cin >> M >> N;
	H = CreateTable(M);
	for (int i = 0; i < N; i++) 
	{
		cin >> key;
		int pos = Insert(H, key);
		if (i)
			cout << " ";
		if (pos == NOTFIND)
			cout << "-";
		else
			cout << pos;
	}
	cout << endl;
	system("pause");
	return 0;
}

  测试： 输入样例的测试效果如下图所示。