课程设计-散列表实现电话号码查找系统.doc

华 北 科 技 学 院

课程设计说明书

学号：
班级: 网络B15-1 姓名:
设计题目: 散列表的设计与实现
设计地点:___________________________
设计时间: 2017-2-27 至 2017-3-10
成绩评定：
1、工作量： A（ ），B（ ），C（ ），D（ ）,F( )
2、难易度： A（ ），B（ ），C（ ），D（ ）,F( )
3、答辩情况： A（ ），B（ ），C（ ），D（ ）,F( )
4、报告规范度：A（ ），B（ ），C（ ），D（ ）,F( )
5、学习态度： A（ ），B（ ），C（ ），D（ ）,F( )
总评成绩:___________________________
指导教师:

一、问题描述与需求分析
1、问题描述
设计散列表实现电话号码查找系统。
2、功能需求分析
1) 每个记录有下列数据项：电话号码、用户名、地址；
2) 从键盘输入各记录，分别以电话号码和用户名为关键字建立散列表；
3) 采用一定的方法解决冲突；
4) 查找并显示给定电话号码的记录；
5) 查找并显示给定用户名的记录。
6) 在散列函数确定的前提下，尝试各种不同类型处理冲突的方法，考察平均查找长度的变化。
二、概要设计
1、总体设计思路
程序的总体实现思路、方法：
本程序使用了链地址法和开放定址法处理冲突，可以实现从键盘输入各记录，分别以电话号码和用户名为关键字建立散列表；查找并显示给定电话号码的记录；查找并显示给定用户名的记录；计算使用不同方法处理冲突时的平均查找长度。
当使用链地址法处理冲突，电话号码为关键字建立散列表时，使用除留余数法(t=e->number%n)，确定哈希地址。
当使用链地址法处理冲突，用户名为关键字建立散列表时把储存用户名的字符数组（name）的0号位置的字符(name[0])强制转换为int类型(i)，即i=（int）name[0],再使用除留余数法确定哈希地址(i=i%n，n=13)。
当使用开放定址法处理冲突，电话号码为关键字建立散列表时，增量序列取用线性探测再散列法。
当使用开放定址法处理冲突，用户名为关键字建立散列表时，把储存用户名的字符数组（name2）的0号位置的字符(name2[0])强制转换为int类型(e)，即e=(int)name[0],使用开放定址法取得哈希地址，如果产生冲突增量取用线性探测再散列法。

用
户
名
为关
键字
号码为关键字
添加
查询

用
户
名
为关
键字
号码为关键字
用
户
名
为关
键字
号码为关键字
添加
查询

用
户
名
为关
键字
号码为关键字
链地址法

开放定址法
电话号码查找系统
初始化散列表
记算ASL
程序总的功能结构图。

2、 模块简介
链地址法：
void hashlistinit(newnode **p)//初始化散列表
void hashinputname(newnode **p)//添加记录（以用户名为关键字）
void hashshow2name(newnode **p)//查询记录（以用户名为关键字）
void hashinput(newnode **p)//添加记录（以号码为关键字）
void hashshow(newnode **p)//查询记录（以号码为关键字）
void ASL(newnode **p)//计算ASL
开放定址法
void hashlistinit2(anode3 w)//初始化散列表
void hashinput2(anode3 w)//添加记录（以号码为关键字）
void hashshow2(anode3 w)//查询记录（以号码为关键字）
void hashinputname2(anode3 w{//添加记录（以用户名为关键字）
void hashshow2name2(anode3 w)//查询记录（以用户名为关键字）
void ASL2(anode3 w)//计算ASL
int scan()//菜单显示函数
int scan2(){//菜单显示函数
三、详细设计
1、数据结构设计
链地址法：

电话号码

地址
名字

指向下一个结点
typedef struct node{ 0
int number;
char address[size];
char name[size];
struct node *next;
}newnode,*anode;
13

开放定址法：
电话号码

地址
名字

记录使用开放定址法时的冲突次数
typedef struct node2{
int number2;
char address2[size];
char name2[size];
int v;//冲突次数
}newnode2,*anode2;

指向（newnod型数组）储存录入信息的数组

判断存储空间是否已满

记录表长
typedef struct node3{
anode2 q;//信息录入数组
int i;//判断存储空间
int j;//表长
}newnode3,*anode3;
2、 算法分析与实现
开放定址法
添加记录（以用户名为关键字）
使用开放定址法，以用户名为关键字，添加记录当输入的电话号码不为-1时，输入姓名（英文），把姓名的第一个英文字母（char型）强制转换为整型e,
再使用开放定址法获取哈希地址，增量取用线性探测再散列法。
e=（ (int)a[0] +k）%表长
该位置是否为空?
在该位置插入数据

输入地址
K=k+1
输入地址
在该位置插入数据
输出内存已满
结束
e=(int)a[0]%表长
该位置是否为空?
哈希表是否已满？
K=1
输入姓名（char a[100]）
d= -1?
开始
输入电话号码d

Y
N

N
Y
Y Y
N
N Y

N
Y
Y
四、运行结果和调试分析
测试数据：
姓名
住址
电话号码
Fu
云南
19
Yuan
河北
14
Dong
山西
23
链地址法：
用户名为关键字建立散列表：ASL=1
以号码为关键字建立散列表：ASL=1
开放定址法：
用户名为关键字建立散列表：ASL=1
以号码为关键字建立散列表：ASL=1
运行结果图。
1.选用建表方法，初始化散列表。——————————链地址法

2. 添加记录（以用户名为关键字）——————————链地址法

3. 查询记录（以用户名为关键字）——————————链地址法

4. 计算ASL——————————链地址法

5. 添加记录（以号码为关键字）——————————链地址法

6. 查询记录（以号码为关键字）——————————链地址法

7.切换开放定址法

8. 初始化散列表，添加记录（以用户名为关键字）—————开放定址法

9. 查询记录（以用户名为关键字）——————————开放定址法

10. 计算ASL——————————开放定址法

11. 添加记录（以号码为关键字）——————————开放定址法

12. 查询记录（以号码为关键字）——————————开放定址法

13.退出系统

五、总结体会
课程设计使我对数据结构课程的理解更深入，也能够发现自己平时不太注意的语法错误。当遇到问题时就翻书，或者上网查资料。在程序调试的过程中也能够完善系统。在课程设计过程中，使我的思路更为开拓。
参考文献
[1]严蔚敏，吴伟民编著．《数据结构》（C语言版）．清华大学出版社。
[2]孙改平，王德志编著，《C语言程序设计》，清华大学出版社。

程序源码：
#include
#include
#include
#include
#define size 100
#define n 13
typedef struct node{
int number;
char address[size];
char name[size];
struct node *next;
}newnode,*anode;
typedef struct node2{
int number2;
char address2[size];
char name2[size];
int v;//冲突次数
}newnode2,*anode2;
typedef struct node3{
anode2 q;//信息录入数组
int i;//判断存储空间
int j;//表长
}newnode3,*anode3;
void hashlistinitnewnode **p){//初始化散列表链地址法
int i;
for(i=0;inumberv;
printf("请输入地址\n");
scanf("%s",e->address);
printf("请输入名字(英文)\n");
scanf("%s",e->name);
i=(int)e->name[0];
i=i%n;
e->next=p[i];
p[i]=e;
printf("请输入电话号码，输入-1结束\n");
scanf("%d",&v);
}
}
void hashshow2name(newnode **p){//查询记录（以用户名为关键字）链地址法
char a[size];
anode t;
int i;
printf("请输入要查询用户名\n");
scanf("%s",a);
i=(int)a[0];
i=i%n;
t=p[i];
while(t&&strcmp(t->name,a)!=0){
t=t->next;
}
if(t==NULL){
printf("您所查询的用户不存在\n");

}
else{
printf("------------------------------------------\n");
printf("姓名:%s\n",t->name);
printf("电话:%d\n",t->number);
printf("地址:%s\n",t->address);
printf("------------------------------------------\n");
}
}
void hashinput(newnode **p){//添加记录（以号码为关键字）链地址法
int t,v;
printf("请输入数据\n");
printf("请输入电话号码，输入-1结束\n");
scanf("%d",&v);
while(v!=-1){
anode e=(anode)malloc(sizeof(newnode));
e->number=v;
printf("请输入地址\n");
scanf("%s",e->address);
printf("请输入名字(英文)\n");
scanf("%s",e->name);
t=e->number%n;
e->next=p[t];
p[t]=e;
printf("请输入电话号码，输入-1结束\n");
scanf("%d",&v);
}
}
void hashshow(newnode **p){//查询记录（以号码为关键字）链地址法
int d,h;
anode t;
printf("请输入所要查询的电话号码\n");
scanf("%d",&d);
h=d%n;
t=p[h];
while(t&&t->number!=d){
t=t->next;
}
if(t==NULL){
printf("您所要查询的号码不存在\n");
}
else{
printf("------------------------------------------\n");
printf("姓名:%s\n",t->name);
printf("电话:%d\n",t->number);
printf("地址:%s\n",t->address);
printf("------------------------------------------\n");
}
}
void ASL(newnode **p){//计算ASL链地址法
int a[size],l,asl,z,b;
asl=0;
z=0;
anode u;
for(l=0;l
b++;
u=u->next;
}
}
for(l=1;lq=e;
w->i=n;
w->j=n;
for(int h=0;hj;h++){
w->q[h].number2=0;
w->q[h].v=0;
strcpy(w->q[h].address2,"无");
strcpy(w->q[h].name2,"无");
}
}
void hashinput2(anode3 w){//添加记录（以号码为关键字）开放定址法
int d,t,k;
k=1;
printf("亲请输入所要录入的信息\n");
printf("电话号码(输入-1结束)：");
scanf("%d",&d);
t=d%w->j;
while(d!=-1){
if(w->q[t].number2==0&&w->i!=0){
w->q[t].number2=d;
printf("姓名：");
scanf("%s",w->q[t].name2);
printf("地址：");
scanf("%s",w->q[t].address2);
w->i=w->i-1;
w->q[t].v=1;
}
else if(w->i==0){
printf("内存已满\n");

}
else if(w->q[t].number2!=0){
t=(d+k)%w->j;
k=k+1;
w->q[t].v=2;
while(w->q[t].number2!=0&&kj){
t=(d+k)%w->j;
k=k+1;
w->q[t].v++;
}
w->q[t].number2=d;
printf("姓名：");
scanf("%s",w->q[t].name2);
printf("地址：");
scanf("%s",w->q[t].address2);
w->i=w->i-1;
}
printf("电话号码(输入-1结束)：");
scanf("%d",&d);
t=d%w->j;
}

}
void hashshow2(anode3 w){//查询记录（以号码为关键字）开放定址法
int d,k,t;
k=1;
printf("请输入要查询的电话号码：");
scanf("%d",&d);
t=d%w->j;
if(w->q[t].number2==d){
printf("------------------------------------------\n");
printf("姓名:%s\n",w->q[t].name2);
printf("电话:%d\n",w->q[t].number2);
printf("地址:%s\n",w->q[t].address2);
printf("------------------------------------------\n");
}
else{
t=(d+k)%w->j;
k=k+1;
while(w->q[t].number2!=d&&kj){
t=(d+k)%w->j;
k=k+1;
}
if(w->q[t].number2==d){
printf("---------------------\n");
printf("姓名:%s\n",w->q[t].name2);
printf("电话:%d\n",w->q[t].number2);
printf("地址:%s\n",w->q[t].address2);
printf("------------------------------------------\n");
}
else{
printf("您所要查询的号码不存在\n");
}
}
}
void hashinputname2(anode3 w){//添加记录（以用户名为关键字）开放定址法
char a[size];
int e,k,d;
k=1;
printf("请输入要录入的信息\n");
printf("电话号码(输入-1结束)：");
scanf("%d",&d);
while(d!=-1){
printf("姓名（英文）：");
scanf("%s",a);
e=(int)a[0];
e=e%w->j;
if(strcmp(w->q[e].name2,"无")==0&&w->i!=0){
strcpy(w->q[e].name2,a);
w->q[e].number2=d;
printf("地址：");
scanf("%s",w->q[e].address2);
w->i=w->i-1;
w->q[e].v=1;
}
else if(w->i==0){
printf("内存已满\n");
}
else if(strcmp(w->q[e].name2,"无")!=0){
e=(e+k)%w->j;
k=k+1;
w->q[e].v=2;
while(strcmp(w->q[e].name2,"无")!=0kj){
e=(e+k)%w->j;
k=k+1;
w->q[e].v++;
}
strcpy(w->q[e].name2,a);
w->q[e].number2=d;
printf("地址：");
scanf("%s",w->q[e].address2);
w->i=w->i-1;
}
printf("电话号码(输入-1结束)：");
scanf("%d",&d);
}
}
void hashshow2name2(anode3 w){//查询记录（以用户名为关键字）开放定址法
char a[size];
int e,k;
k=1;
printf("请输入要查询的用户名（英文）:");
scanf("%s",a);
e=(int)a[0];
e=e%w->j;
if(strcmp(w->q[e].name2,a)==0){
printf("------------------------------------------\n");
printf("姓名:%s\n",w->q[e].name2);
printf("电话:%d\n",w->q[e].number2);
printf("地址:%s\n",w->q[e].address2);
printf("------------------------------------------\n");
}
else{
e=(e+k)%w->j;
k=k+1;
while(strcmp(w->q[e].name2,a)!=0&&kj){
e=(e+k)%w->j;
k=k+1;
}
if(k>=w->j){
printf("您所查询的用户不存在\n");
}
else{
printf("------------------------------------------\n");
printf("姓名:%s\n",w->q[e].name2);
printf("电话:%d\n",w->q[e].number2);
printf("地址:%s\n",w->q[e].address2);
printf("------------------------------------------\n");
}
}
}
void ASL2(anode3 w){//计算ASL开放定址法
int asl,c,z;
asl=0;
z=0;
for(c=0;cj;c++){
asl=asl+w->q[c].v;
}
for(c=0;cj;c++){

if(w->q[c].number2!=0){
z++;
}
}

asl=asl/z;
printf("用开放定址法处理冲突：ASL=%d\n",asl);
}
int scan(){
int m;
printf("**************************************\n");
printf(" 菜单 1 \n");
printf("**************************************\n");
printf("亲，您要用选用哪个方法？\n");
printf("1.链地址法\n");
printf("2.开放定址法\n");
printf("--------------------------------------\n");
printf("亲，请您输入要选用的方法：");
scanf("%d",&m);
return m;
}
int scan2(){
int j1;
printf("**************************************\n");
printf(" 菜单 2 \n");
printf("**************************************\n");
printf("亲啊，我有如下功能哦~\n");
printf("1.初始化散列表\n");
printf("2.添加记录（以用户名为关键字）\n");
printf("3.查询记录（以用户名为关键字）\n");
printf("4.添加记录（以号码为关键字）\n");
printf("5.查询记录（以号码为关键字）\n");
printf("6.计算ASL\n");
printf("7.选用另一个方法\n");
printf("8.退出系统\n");
printf("--------------------------------------\n");
printf("亲啊，您要使用那个功能呢：");
scanf("%d",&j1);
printf("--------------------------------------\n");
return j1;
}
int main(){
int t,v,x;
newnode *p[n];
anode3 w;
newnode3 y1;
w=&y1;
v=1;
t=scan();
while(v){
if(t==1){
x=scan2();
switch(x){
case 1:hashlistinit(p);
break;
case 2:hashinputname(p);
break;
case 3:hashshow2name(p);
break;
case 4:hashinput(p);
break;
case 5:hashshow(p);
break;
case 6:ASL(p);
break;
case 7:t=2;
printf("已为您切换开放定址法\n");
break;
case 8:v=0;
break;
default:printf("输入错误！\n");
break;
}
}
else if(t==2){
x=scan2();
switch(x){
case 1:hashlistinit2(w);
break;
case 2:hashinputname2(w);
break;
case 3:hashshow2name2(w);
break;
case 4:hashinput2(w);
break;
case 5:hashshow2(w);
break;
case 6:ASL2(w);
break;
case 7:t=1;
printf("已为您切换链地址法\n");
break;
case 8:v=0;
break;
default:printf("输入错误\n");
break;
}
}
else if(t!=1&&t!=2){
printf("输入错误！\n");
t=scan();
}
}
}
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32. 基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制
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