哈希表的C++实现(转)

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"

1. #include<iostream>
2. using namespace std;
3. 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
4. const int NULLKEY=0; //NULLKEY表示该位置无值
5. int c=0; //用来统计冲突次数
6. struct Elemtype //数据元素类型
7. {
8. KeyType key;
9. int ord;
10. };
11. int hashsize[]={11,19,29,37,47}; //hash表容量递增表
12. int Hash_length=0;//hash表表长
13. class HashTable
14. {
15. private:
16. Elemtype *elem; //数据元素数组,动态申请
17. int count;// 当前数据元素个数
18. int size; //决定hash表的容量为第几个,hashsize[size]为当前hash容量
19. public:
20. int Init_HashTable() //构造一个空hash表
21. {
22. int i;
23. count=0;
24. size=0; //初始化容量为hashsize[0]=11
25. Hash_length=hashsize[0];
26. elem=new Elemtype[Hash_length];
27. if(!elem)
28. {
29. cout<<"内存申请失败"<<endl;
30. exit(0);
31. }
32. for(i=0;i<Hash_length;i++)
33. elem[i].key=NULLKEY;
34. return 1;
35. }
36. void Destroy_HashTable()
37. {
38. delete[]elem;
39. elem=NULL;
40. count=0;
41. size=0;
42. }
43. unsigned Hash(KeyType k) //hash函数的一种(取模法)
44. {
45. return k%Hash_length;
46. }
47. void Collision(int &p,int d) //解决冲突
48. {
49. p=(p+d)%Hash_length; //采用开放地址法里的线性探测
50. }
51. bool Search_Hash(KeyType k,int &p) //查找
52. {
53. //在开放地址hash表中查找关键字等于k的元素
54. //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
55. c=0;
56. p=Hash(k); //求hash地址
57. while(elem[p].key!=NULLKEY && elem[p].key!=k)
58. {
59. c++;
60. if(c<Hash_length)
61. Collision(p,c);
62. else
63. return 0; //表示查找不成功
64. }
65. if(elem[p].key==k)
66. return 1;
67. else
68. return 0;
69. }
70. int Insert_Hash(Elemtype e) //插入
71. {
72. //在查找不成功的情况下将k插入到hash表中
73. int p;
74. if(Search_Hash(e.key,p))
75. return -1; //表示该元素已在hash表中
76. else if(c<hashsize[size]/2) //冲突次数未达到上限
77. {
78. //插入e
79. elem[p]=e;
80. count++;
81. return 1;
82. }
83. else
84. ReCreate_HashTable(); // 重建hash表
85. return 0; //插入失败
86. }
87. void ReCreate_HashTable() //重建hash表
88. {
89. int i,count2=count;
90. Elemtype *p,*elem2=new Elemtype[count];
91. p=elem2;
92. cout<<"____重建hash表_____"<<endl;
93. for(i=0;i<Hash_length;i++) //将原有元素暂存到elem2中
94. if(elem[i].key!=NULLKEY)
95. *p++=*(elem+i);
96. count=0;
97. size++; //hash容量增大
98. Hash_length=hashsize[size];
99. p=new Elemtype[Hash_length];
100. if(!p)
101. {
102. cout<<"空间申请失败"<<endl;
103. exit(0);
104. }
105. elem=p;
106. for(i=0;i<Hash_length;i++)
107. elem[i].key=NULLKEY;
108. for(p=elem2;p<elem2+count2;p++) //将原有元素放回新表
109. Insert_Hash(*p);
110. }
111. void Traverse_HashTable()
112. {
113. cout<<"哈希地址0->"<<Hash_length-1<<endl;
114. for(int i=0;i<Hash_length;i++)
115. if(elem[i].key!=NULLKEY)
116. cout<<"元素的关键字值和它的标志分别是："<<elem[i].key<<"  "<<elem[i].ord<<endl;
117. }
118. void Get_Data(int p)
119. {
120. cout<<"元素的关键字值和它的标志分别是："<<elem[p].key<<"  "<<elem[p].ord<<endl;
121. }
122. };

测试函数"main.cpp"

1. #include"myhash.h"
2. int main()
3. {
4. 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}};
5. HashTable H;
6. int i,p,j;
7. KeyType k;
8. H.Init_HashTable();
9. for(i=0;i<11;i++) //插入前11个记录
10. {
11. j=H.Insert_Hash(r[i]);
12. if(j==-1)
13. cout<<"表中已有关键字为"<<r[i].key<<"  "<<r[i].ord<<"的记录"<<endl;
14. }
15. cout<<"按哈希地址顺序遍历哈希表"<<endl;
16. H.Traverse_HashTable();
17. cout<<endl;
18. cout<<"输入要查找的记录的关键字：";
19. cin>>k;
20. j=H.Search_Hash(k,p);
21. if(j==1)
22. H.Get_Data(p);
23. else
24. cout<<"无此记录"<<endl;
25. j=H.Insert_Hash(r[11]); //插入最后一个元素
26. if(j==0)
27. {
28. cout<<"插入失败"<<endl;
29. cout<<"需要重建哈希表才可以插入"<<endl;
30. cout<<"____重建哈希表____"<<endl;
31. H.Insert_Hash(r[i]); //重建后重新插入
32. }
33. cout<<"遍历重建后的哈希表"<<endl;
34. H.Traverse_HashTable();
35. cout<<endl;
36. cout<<"输入要查找的记录的关键字：";
37. cin>>k;
38. j=H.Search_Hash(k,p);
39. if(j==1)
40. H.Get_Data(p);
41. else
42. cout<<"该记录不存在"<<endl;
43. cout<<"____销毁哈希表____"<<endl;
44. H.Destroy_HashTable();
45. return 0;
46. }

测试结果：

1. 按哈希地址顺序遍历哈希表
2. 哈希地址0->10
3. 元素的关键字值和它的标志分别是：5  9
4. 元素的关键字值和它的标志分别是：1  5
5. 元素的关键字值和它的标志分别是：2  6
6. 元素的关键字值和它的标志分别是：3  7
7. 元素的关键字值和它的标志分别是：4  8
8. 元素的关键字值和它的标志分别是：60  2
9. 元素的关键字值和它的标志分别是：17  1
10. 元素的关键字值和它的标志分别是：29  3
11. 元素的关键字值和它的标志分别是：38  4
12. 元素的关键字值和它的标志分别是：6  10
13. 元素的关键字值和它的标志分别是：7  11
14. 输入要查找的记录的关键字：5
15. 元素的关键字值和它的标志分别是：5  9
16. ____重建hash表_____
17. 插入失败
18. 需要重建哈希表才可以插入
19. ____重建哈希表____
20. 遍历重建后的哈希表
21. 哈希地址0->18
22. 元素的关键字值和它的标志分别是：38  4
23. 元素的关键字值和它的标志分别是：1  5
24. 元素的关键字值和它的标志分别是：2  6
25. 元素的关键字值和它的标志分别是：3  7
26. 元素的关键字值和它的标志分别是：4  8
27. 元素的关键字值和它的标志分别是：5  9
28. 元素的关键字值和它的标志分别是：60  2
29. 元素的关键字值和它的标志分别是：6  10
30. 元素的关键字值和它的标志分别是：7  11
31. 元素的关键字值和它的标志分别是：8  12
32. 元素的关键字值和它的标志分别是：29  3
33. 元素的关键字值和它的标志分别是：17  1
34. 输入要查找的记录的关键字：7
35. 元素的关键字值和它的标志分别是：7  11
36. ____销毁哈希表____
37. Press any key to continue