数据结构哈希表实验报告.doc

HUNANUNIVERSITY
课程实习报告
题 目： 哈希表
学生姓名 唐鹏
学生学号201208080216
专业班级 物联2班
指导老师吴帆
完 成 日 期2014年4月2日
一、 需 求 分 析：
1. 本程序来自于图书馆靠书名来检索想要查找的书问题。
2. 本程序要求：
(1)根据输入建立图书名称表，采用创建散列表实现.
(2）建散列表后，如果想要查找的数据在散列表中输出yes否则输出no.
二、 哈希表简介
结构中存在关键字和K相等的记录，则必定存储在f（K)的位置上。由此,不需比较便可直接取得所查记录。这个对应关系f称为散列函数(Hash function），按这个思想建立的表为散列表。
＊ 对不同的关键字可能得到同一散列地址，即key1≠key2，而f（key1)=f（key2）,这种现象称冲突.具有相同函数值的关键字对该散列函数来说称做同义词。
* 综上所述,根据散列函数H（key）和处理冲突的方法将一组关键字映象到一个有限的连续的地址集(区间)上,并以关键字在地址集中的“象”， 作为这条记录在表中的存储位置，这种表便称为散列表,这一映象过程称为散列造表或散列,所得的存储位置称散列地址。这个现象也叫散列桶,在散列桶中，只能通过顺序的方式来查找，一般只需要查找三次就可以找到。科学家计算过，当负载因子（load factor）不超过75％，查找效率最高。
＊ 若对于关键字集合中的任一个关键字，经散列函数映象到地址集合中任何一个地址的概率是相等的，则称此类散列函数为均匀散列函数（Uniform Hash function）,这就是使关键字经过散列函数得到一个“随机的地址"，从而减少冲突。
程序设计流程
程序思想
(一) 哈希函数unsigned int hash_BKDE(char ＊str)生成映射地址，成为散列表的编号。
(二) 哈希表HashTable：：HashTable（）通过数组储存元素
(三) 插入函数void HashTable：:insert（char＊c）插入字符串，先计算要插入字符串生成的映射地址，然后在相应的地址插入，如果没有空位查找空位插入。
(四) 查找函数bool HashTable：：find(char＊c）进行查找，先计算要生成字符串的地址，再到散列表中进行查找比较。
(五) 主函数main（）
1) 输入：输入散列表内容和要查找的数据个数和数据
2) 输出模块:散列表查找的结果。
3) 建散列表并查找：建立散列表并递归查找
流程图
三。实验源程序：
＃include〈iostream〉
＃include〈cstdlib〉
#include<ctime>
using namespace std；
unsigned int hash_BKDE（char ＊str）//哈希函数，题目给出
{
//初始种子 seed 可取31 131 1313 13131 131313 etc.。
unsigned int seed = 131；
unsigned int hash = 0;
while (＊str）
｛
hash = hash * seed + (*str++）;
}
return （hash & 0x7FFFFFFF）;
｝
double k=（double）(rand（）％999)/1000； //随机生成小数随机数 0<k〈1
unsigned int hash_rand(unsigned int value） //value〈2^32 ，将转化地址转化为seed
｛
double a=k＊value；
double n=（a—(int）a）＊64; //取小数部分与2^5相乘
unsigned int seed=(int）n；
return seed;
｝
unsigned int Hash（char＊str) //生成最终的地址映射即计算散列地址位置
｛
return hash_rand（hash_BKDE(str））;
｝
class HashTable//哈希表类
{
public:
HashTable（）;
～HashTable（）；
void insert(char＊c）;
bool find(char＊c）;
private：
char＊*Arr； //二维数组用于保存字符串 书名
int ArrSize; //散列表单元个数 在此为2^15=32768
｝;
HashTable::HashTable（）
{
ArrSize=32768；
Arr=new char＊[64］；
for(int i=0；i<64;i++）
｛
Arr[i]=new char[100］；
Arr［i］=NULL;
｝
｝
HashTable：:～HashTable(）
｛
for(int i=0；i〈64;i++)
delete［］Arr[i］；
delete ［］Arr；
｝
void HashTable：：insert(char＊c）//插入到哈希表
{
unsigned int pos=Hash（c）；//计算散列地址位置
while(Arr[pos]！=NULL）
pos=(pos+1)； //解决冲突的办法，寻找空位，向后面挪动一个
Arr[pos］=c； //插入存储
}
bool HashTable：：find(char*c）//查找
｛
unsigned int pos=Hash(c）; //计算散列地址
while（Arr［pos］！=NULL） //非空时进行查找 比较
{
if(Arr[pos]==c)return true；
pos=(pos+1）； //寻找下一地址，如果运行这一步，这说明之前产生了冲突
}
return false；
}
int main（）
｛
bool a[20];
char ＊c1=new char［100］；
HashTable H；
cout〈〈"输入字符串个数n:\n”;
int n；
cin〉〉n;
cout〈〈"输入n个字符串：\n”;
for（int i=1;i<=n；i++）
{
cin>>c1；
H。insert(c1)；//直接插入到散列表的数组中
}
cout<〈”输入待查的字符串个数m：\n"；
int m；
cin>〉m；
cout〈〈”输入要查找的字符串：”〈〈endl；
for（int j=0;j〈m;j++）
{
cin〉>c1;
a[j]=H.find（c1)；//bool量
｝
cout<<”查找结果（yes表示存在，no表示不存在)：\n"；
for（int k=0;k〈m；k++)
if(a[k])
cout〈<”yes\n”；
else
cout〈〈”No\n”；
return 0;
}
四、实验截图
五、实验感想
本次的实验首先要弄清楚哈希表,然后弄清楚最关键的两个模块，插入和查找。
插入模块中，首先要有哈希函数生成映射地址，要有哈希表保存元素，然后就是自己设定的解决冲突的办法,这个程序是采用向下挪动一个办法，直到找到为空的地方保存。在查找中也是，先要通过哈希函数生成映射地址，通过这个地址参看哈希表中时候有元素,考虑到会有冲突的产生，那么必须那么必须要通过循环查找，要么找到元素，否则直到为空跳出查找。这也是这个程序的难点所在。总体来说,哈希表对于提高储存和查找效率方面有很大的提升。实验难度不是很大.
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