数据结构的1.哈希表实现

Posted 2021-08-02 mr.chenyuelin

哈希表
哈希表hash table(key，value) 的做法其实很简单，就是把Key通过一个固定的算法函数既所谓的哈希函数转换成一个整型数字，然后就将该数字对数组长度进行取余，取余结果就当作数组的下标，将value存储在以该数字为下标的数组空间里。

而当使用哈希表进行查询的时候，就是再次使用哈希函数将key转换为对应的数组下标，并定位到该空间获取value，如此一来，就可以充分利用到数组的定位性能进行数据定位。

实现：

#include <stdlib.h>
#include <iostream>
using namespace std;
//链表节点
typedef struct Link_Node
{
	//这里以int为例
	int id;
	int data;
	struct Link_Node *next;
}Link_Node,*Link_Node_Ptr;
//哈希表头
typedef struct Hash_Header
{
	struct Link_Node *next;
}Hash_Header,*Hash_Header_Ptr;

//哈希表长度
const int len = 25;
//哈希表
Hash_Header_Ptr Hash_table[len];

//用哈希函数生成id对应哈希表中的位置
int hash_func(int id)
{
	int pos = 0;
	pos = id % len;
	return pos;
}
//初始化节点
Link_Node_Ptr init_Link_Node()
{
	Link_Node_Ptr node;
	node = (Link_Node_Ptr)malloc(sizeof(Link_Node));
	node->next = nullptr;
	return node;
}
//初始化哈希表头节点
Hash_Header_Ptr init_Hash_Header_Node()
{
	Hash_Header_Ptr node;
	node = (Hash_Header_Ptr)malloc(sizeof(Hash_Header));
	node->next = nullptr;
	return node;
}
//哈希表初始化
void init_Hash_Table()
{
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		Hash_table[i] = init_Hash_Header_Node();
		Hash_table[i]->next = nullptr;
	}
}
//哈希表增加节点
void append_Link_Node(Link_Node_Ptr new_node)
{
	Link_Node_Ptr node;
	int pos = 0;
	new_node->next = nullptr;
	pos = hash_func(new_node->id);
	if (Hash_table[pos]->next == nullptr)
	{
		Hash_table[pos]->next = new_node;
	}
	else
	{
		
		node = Hash_table[pos]->next;
		while (node->next != nullptr)
		{
			node = node->next;
		}
		//插入
		node->next = new_node;
	}

}
//哈希表查询节点，返回该节点的前一个节点指针，方便删除操作，root记录当前是否为根节点
Link_Node_Ptr search_Link_Node(int id,int *root)
{
	Link_Node_Ptr node;
	int pos = 0;
	pos = hash_func(id);
	node = Hash_table[pos]->next;
	if (node == nullptr)
	{
		return node;
	}

	if (node->id == id)
	{
		*root = 1;
		return node;
	}
	else
	{
		*root = 0;
		while (node->next != nullptr)
		{		
			if (node->next->id == id)
			{
				return  node;
			}
			else
			{
				node = node->next;
			}
		}
		return nullptr;
	}
}
//哈希表删除节点,不是删除当前节点，而是后一个节点,细品
void delete_Link_Node(Link_Node_Ptr node)
{
	Link_Node_Ptr delete_node;
	delete_node = node->next;
	node->next = delete_node->next;

	free(delete_node);
	delete_node = nullptr;
}
//删除哈希表根节点
void delete_Hash_Table_Root(Link_Node_Ptr node)
{
	int pos = 0;
	pos = hash_func(node->id);
	if (node != nullptr)
	{
		Hash_table[pos]->next = node->next;
		free(node);
		node = nullptr;
	}
}
//获取哈希表中所有节点数
int get_Node_Num()
{
	Link_Node_Ptr node;
	int num = 0;
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		node = Hash_table[i]->next;
		while (node!=nullptr)
		{
			num++;
			node = node->next;
		}
	}
	return num;
}
//删除哈希表中所有节点
void drop_hash()
{
	Link_Node_Ptr node;
	Link_Node_Ptr node_next;
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		node = Hash_table[i]->next;
		while (1)
		{
			if (node == nullptr)
			{
				Hash_table[i]->next = nullptr;
				break;
			}

			node_next = node->next;
			free(node);
			node = node_next;
		}
	}
}


int main()
{
	Link_Node_Ptr node;
	init_Hash_Table();

	node = init_Link_Node();
	node->id = 1;
	node->data = 2;
	append_Link_Node(node);

	node = init_Link_Node();
	node->id = 10;
	node->data = 205;
	append_Link_Node(node);

	node = init_Link_Node();
	node->id = 100;
	node->data = 210;
	append_Link_Node(node);

	node = init_Link_Node();
	node->id = 10;
	node->data =564;
	append_Link_Node(node);

	cout << "节点数：" << get_Node_Num()<<endl;
	int temp = 0;
	node = search_Link_Node(10,&temp);
	if (node != nullptr)
	{
		if (temp == 0)
		{
			//普通节点
			cout << node->next->id << " " << node->next->data << endl;
			delete_Link_Node(node);
		}
		else
		{
			//根节点，即数组里链表的第一个元素
			cout << node->id << " " << node->data;
			delete_Link_Node(node);
		}
	}
	else
	{
		cout << "查询失败" << endl;
	}
	return 0;
}