散列查找-平方探测法

Posted 2022-08-21 manual-linux

• 解决散列表的冲突问题有两种办法：开放地址法和链地址法

下面的代码是采用开放地址法，平方探测时的代码。

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#include <stdbool.h>

#define MAXTABLESIZE 100

typedef int ElementType;

//散列单元状态类型
typedef enum

    Legitimate,  //有合法元素
    Empty, //空单元
    Deleted  //有已删除元素
EntryType;

struct HashEntry  //散列表的单元类型

    ElementType Data;  //存放元素
    EntryType Info;  //单元状态
;

struct TblNode  //散列表的节点定义

    int TableSize;  //表的最大长度
    struct HashEntry* Cells;  //存放散列单元数据的数组
;

//返回大于N且不超过MAXTABLESIZE的素数
int NextPrime(int N)

    int i;
    int p = (N % 2) ? N + 2 : N + 1;  //从大于N的下一个奇数开始

    while (p <= MAXTABLESIZE)
    
        for (i = (int)sqrt(p); i > 2; i--)
        
            if (!(p % i))
            
                break;  //p不是素数
            
        
        if (i == 2)
        
            break;
        
        else
        
            p = p + 2;
        
        
    

    return p;


struct TblNode* CreateTable(int TableSize)

    struct TblNode* Hash;
    int i;

    Hash = (struct TblNode*)malloc(sizeof(struct TblNode));
    Hash->TableSize = NextPrime(TableSize);  //保证散列表的最大长度是一个素数
    //声明单元组
    Hash->Cells = (struct HashEntry*)malloc(Hash->TableSize * sizeof(struct HashEntry));
    //初始化单元状态为空单元
    for (int i = 0;i < Hash->TableSize;i++)
    
        Hash->Cells[i].Info = Empty;
    

    return Hash;


int GetHashPos(ElementType Key,int TableSize)

    return Key % 11;

//
int Find(struct TblNode* Hash,ElementType Key)

    int CurrentPos;
    int NewPos;
    int CNum = 0;  //记录冲突次数

    NewPos = CurrentPos = GetHashPos(Key,Hash->TableSize);  //初始散列位置

    while (Hash->Cells[NewPos].Info != Empty &&
           Hash->Cells[NewPos].Data != Key)
    
        //统计1次冲突 并判断奇偶次
        if (++CNum % 2)  //奇数次冲突
        
            //增量为 +[(CNum+1)/2]^2
            NewPos = CurrentPos + (CNum + 1) * (CNum + 1) / 4;
            if (NewPos >= Hash->TableSize)
            
                NewPos = NewPos % Hash->TableSize;  //调整为合法地址
            
        
        else  //偶数次冲突
         
            NewPos = CurrentPos - CNum * CNum / 4;
            while (NewPos < 0)
            
                NewPos = NewPos + Hash->TableSize;  //调整为合法地址
            
        
    
    //此时NewPos或者是Key的位置,或者是一个空单元的位置(表示找不到)
    return NewPos;

//将元素插入哈希表
bool Insert(struct TblNode* Hash,ElementType Key)

    int  pos = Find(Hash,Key);

    if (Hash->Cells[pos].Info != Legitimate)
    
        //如果这个单元格没有被占，说明key可以插入在此
        Hash->Cells[pos].Data = Key;
        Hash->Cells[pos].Info = Legitimate;
        return true;
    
    else
    
        printf("键值已存在.\\n");
        return false;
    



int main()

    int a[] = 47,7,29,11,9,84,54,20,30;
    //这里传入的值是9，但创建的HashTable的size并不是9，而是11
    struct TblNode* HashTable = CreateTable(9);

    for (int i = 0; i < sizeof(a) / sizeof(a[0]); i++)
    
        if (!Insert(HashTable, a[i]))
        
            printf("插入元素失败.\\n");
        
    
    printf("插入元素成功.\\n");
    //访问元素
    for (int i = 0; i < HashTable->TableSize; i++)
    
        if (HashTable->Cells[i].Info == Legitimate)
        
            printf("%d  %d.\\n", i, HashTable->Cells[i].Data);
        
    
    system("pause");
    return 0;

• 运行结果

• 参考资料
  1 《数据结构(第2版)》 陈越主编 高等教育出版社