Hash表的C++实现（转）

原文：Hash表（C++实现）

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"

#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;delete []elem;  
        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"

#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;  
}  

 

测试结果：

按哈希地址顺序遍历哈希表  
哈希地址0->10  
元素的关键字值和它的标志分别是：5  9  
元素的关键字值和它的标志分别是：1  5  
元素的关键字值和它的标志分别是：2  6  
元素的关键字值和它的标志分别是：3  7  
元素的关键字值和它的标志分别是：4  8  
元素的关键字值和它的标志分别是：60  2  
元素的关键字值和它的标志分别是：17  1  
元素的关键字值和它的标志分别是：29  3  
元素的关键字值和它的标志分别是：38  4  
元素的关键字值和它的标志分别是：6  10  
元素的关键字值和它的标志分别是：7  11  
  
输入要查找的记录的关键字：5  
元素的关键字值和它的标志分别是：5  9  
____重建hash表_____  
插入失败  
需要重建哈希表才可以插入  
____重建哈希表____  
遍历重建后的哈希表  
哈希地址0->18  
元素的关键字值和它的标志分别是：38  4  
元素的关键字值和它的标志分别是：1  5  
元素的关键字值和它的标志分别是：2  6  
元素的关键字值和它的标志分别是：3  7  
元素的关键字值和它的标志分别是：4  8  
元素的关键字值和它的标志分别是：5  9  
元素的关键字值和它的标志分别是：60  2  
元素的关键字值和它的标志分别是：6  10  
元素的关键字值和它的标志分别是：7  11  
元素的关键字值和它的标志分别是：8  12  
元素的关键字值和它的标志分别是：29  3  
元素的关键字值和它的标志分别是：17  1  
  
输入要查找的记录的关键字：7  
元素的关键字值和它的标志分别是：7  11  
____销毁哈希表____  
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