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哈希表的C++实现(转)

2018-06-18 00:02:21来源：未知阅读 ()

哈希表的几个概念：

映像：由哈希函数得到的哈希表是一个映像。

冲突：如果两个关键字的哈希函数值相等，这种现象称为冲突。

处理冲突的几个方法：

1、开放地址法：用开放地址处理冲突就是当冲突发生时，形成一个地址序列，沿着这个序列逐个深测，直到找到一个“空”的开放地址，将发生冲突的关键字值存放到该地址中去。

例如：hash(i)=(hash(key)+d(i)) MOD m (i=1,2,3,......,k(k<m-1)) d为增量函数，d(i)=d1,d2,d3,...,dn-1

根据增量序列的取法不同，可以得到不同的开放地址处理冲突探测方法。

有线性探测法、二次方探测法、伪随机探测法。

2、链地址法：把所有关键字为同义词的记录存储在一个线性链表中，这个链表成为同义词链表，即把具有相同哈希地址的关键字值存放在同义链表中。

3、再哈希表：费时间的一种方法

下面是代码：

文件"myhash.h"

Cpp代码

#include<iostream>
using namespace std;
typedef int KeyType; //设关键字域为整形,需要修改类型时，只需修改这里就可以
const int NULLKEY=0; //NULLKEY表示该位置无值
int c=0; //用来统计冲突次数
struct Elemtype //数据元素类型
{
KeyType key;
int ord;
};
int hashsize[]={11,19,29,37,47}; //hash表容量递增表
int Hash_length=0;//hash表表长
class HashTable
{
private:
Elemtype *elem; //数据元素数组,动态申请
int count;// 当前数据元素个数
int size; //决定hash表的容量为第几个,hashsize[size]为当前hash容量
public:
int Init_HashTable() //构造一个空hash表
{
int i;
count=0;
size=0; //初始化容量为hashsize[0]=11
Hash_length=hashsize[0];
elem=new Elemtype[Hash_length];
if(!elem)
{
cout<<"内存申请失败"<<endl;
exit(0);
}
for(i=0;i<Hash_length;i++)
elem[i].key=NULLKEY;
return 1;
}
void Destroy_HashTable()
{
delete[]elem;
elem=NULL;
count=0;
size=0;
}
unsigned Hash(KeyType k) //hash函数的一种(取模法)
{
return k%Hash_length;
}
void Collision(int &p,int d) //解决冲突
{
p=(p+d)%Hash_length; //采用开放地址法里的线性探测
}
bool Search_Hash(KeyType k,int &p) //查找
{
//在开放地址hash表中查找关键字等于k的元素
//若找到用p表示待查数据,查找不成功时，p指向的是可插入地址
c=0;
p=Hash(k); //求hash地址
while(elem[p].key!=NULLKEY && elem[p].key!=k)
{
c++;
if(c<Hash_length)
Collision(p,c);
else
return 0; //表示查找不成功
}
if(elem[p].key==k)
return 1;
else
return 0;
}
int Insert_Hash(Elemtype e) //插入
{
//在查找不成功的情况下将k插入到hash表中
int p;
if(Search_Hash(e.key,p))
return -1; //表示该元素已在hash表中
else if(c<hashsize[size]/2) //冲突次数未达到上限
{
//插入e
elem[p]=e;
count++;
return 1;
}
else
ReCreate_HashTable(); // 重建hash表
return 0; //插入失败
}
void ReCreate_HashTable() //重建hash表
{
int i,count2=count;
Elemtype *p,*elem2=new Elemtype[count];
p=elem2;
cout<<"____重建hash表_____"<<endl;
for(i=0;i<Hash_length;i++) //将原有元素暂存到elem2中
if(elem[i].key!=NULLKEY)
*p++=*(elem+i);
count=0;
size++; //hash容量增大
Hash_length=hashsize[size];
p=new Elemtype[Hash_length];
if(!p)
{
cout<<"空间申请失败"<<endl;
exit(0);
}
elem=p;
for(i=0;i<Hash_length;i++)
elem[i].key=NULLKEY;
for(p=elem2;p<elem2+count2;p++) //将原有元素放回新表
Insert_Hash(*p);
}
void Traverse_HashTable()
{
cout<<"哈希地址0->"<<Hash_length-1<<endl;
for(int i=0;i<Hash_length;i++)
if(elem[i].key!=NULLKEY)
cout<<"元素的关键字值和它的标志分别是："<<elem[i].key<<" "<<elem[i].ord<<endl;
}
void Get_Data(int p)
{
cout<<"元素的关键字值和它的标志分别是："<<elem[p].key<<" "<<elem[p].ord<<endl;
}
};

测试函数"main.cpp"

Cpp代码

#include"myhash.h"
int main()
{
Elemtype r[12]={{17,1},{60,2},{29,3},{38,4},{1,5},{2,6},{3,7},{4,8},{5,9},{6,10},{7,11},{8,12}};
HashTable H;
int i,p,j;
KeyType k;
H.Init_HashTable();
for(i=0;i<11;i++) //插入前11个记录
{
j=H.Insert_Hash(r[i]);
if(j==-1)
cout<<"表中已有关键字为"<<r[i].key<<" "<<r[i].ord<<"的记录"<<endl;
}
cout<<"按哈希地址顺序遍历哈希表"<<endl;
H.Traverse_HashTable();
cout<<endl;
cout<<"输入要查找的记录的关键字：";
cin>>k;
j=H.Search_Hash(k,p);
if(j==1)
H.Get_Data(p);
else
cout<<"无此记录"<<endl;
j=H.Insert_Hash(r[11]); //插入最后一个元素
if(j==0)
{
cout<<"插入失败"<<endl;
cout<<"需要重建哈希表才可以插入"<<endl;
cout<<"____重建哈希表____"<<endl;
H.Insert_Hash(r[i]); //重建后重新插入
}
cout<<"遍历重建后的哈希表"<<endl;
H.Traverse_HashTable();
cout<<endl;
cout<<"输入要查找的记录的关键字：";
cin>>k;
j=H.Search_Hash(k,p);
if(j==1)
H.Get_Data(p);
else
cout<<"该记录不存在"<<endl;
cout<<"____销毁哈希表____"<<endl;
H.Destroy_HashTable();
return 0;
}