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数据结构 ——哈希表

article 2025/1/17 3:13:48

数据结构 ——哈希表

1、哈希表的概念
概念参考算法数据结构基础——哈希表（Hash Table）

在这里插入图片描述
2、代码实现
下面是用数组实现哈希结构，开放地址法解决冲突的简单哈希表操作

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

//数组实现哈希结构，开放地址法解决冲突
typedef struct pair
{
    int key;//构造一个键出来，充当哈希地址的求解 key,element(存放字符串)
    char element[20];//存放字符串
}data;

typedef struct hashTable
{
    data **table;//二级指针方便初始化
    int divisor;//除因子 H（key）=key%divisor
    int curSize;//当前表大小
}hash;
//创表
hash *createHashTable(int divisor)
{
    hash *ht = (hash *)malloc(sizeof(hash));
    if(ht == NULL)
       return NULL;
    ht->curSize = 0;
    ht->divisor = divisor;
    ht->table=(data **)malloc(sizeof(data *) *(ht->divisor));//分配divisor块4字节的内存放指针
    if(ht->table == NULL)
    {
        free(ht);//申请失败，返回前释放前面申请的内存
        return NULL;
    }
    //指针数组初始化1
    #if 0
    for (int i = 0; i < divisor; i++)
    {
        ht->table[i] = NULL;//每块指针指向空
    }
    #endif
    //指针数组初始化2,直接把指针数组的内存全部置零，即初始化为NULL
    memset(ht->table,0,sizeof(data *)*ht->divisor);
    return ht;
}
//找存储当前元素的地址
int search(hash *ht,int key) 
{
    int pos=key % ht->divisor;//不存在冲突，直接存放
    //开放地址法解决冲突
    int curPos=pos;
    do
    {
        //key相同，采用覆盖的数据方式
        if((ht->table[curPos]==NULL) || (ht->table[curPos]->key==key))
            return curPos;
        curPos=(curPos+1)%ht->divisor;
    } while (curPos!=pos);//从原位置的下一个位置开始找空位，若再次回到原位置，说明没有空间了
    return curPos;
}   
//插入元素 传参不一样
#if 0
void insert(hash *ht,data data)
{
    int pos=search(ht,data.key);//找存储当前元素的地址
    if(ht->table[pos]==NULL)
    {
        //当前位置为空，直接插入
        ht->table[pos]=malloc(sizeof(data));
        if(ht->table[pos]==NULL)
           return;
        memcpy(ht->table[pos],&data,sizeof(data));
        ht->curSize++;
    }
    else
    {
        //key相同，采用覆盖的数据方式
        if(ht->table[pos]->key==data.key)
        {
            strcpy(ht->table[pos]->element,data.element);
        }
        else 
        {
            //如果表满了，会返回原来的位置，但原来的位置与传进来的key会不匹配
            printf("hashTable is full\n");
            return;
        }
    }
}
#endif

void insert(hash *ht,data *d)
{
    int pos=search(ht,d->key);//找存储当前元素的地址
    if(ht->table[pos]==NULL)
    {
        //当前位置为空，直接插入
        ht->table[pos]=malloc(sizeof(data));
        if(ht->table[pos]==NULL)
           return;//内存申请失败
        memcpy(ht->table[pos],d,sizeof(data));
        ht->curSize++;
    }
    else
    {
        //key相同，采用覆盖的数据方式
        if(ht->table[pos]->key==d->key)
        {
            strcpy(ht->table[pos]->element,d->element);
        }
        else 
        {
            //如果表满了，会返回原来的位置，但原来的位置与传进来的key会不匹配
            printf("hashTable is full\n");
            return;
        }
    }
}
//遍历哈希表
void travel(hash *ht)
{
    for (int i = 0; i < ht->divisor; i++)
    {
        if(ht->table[i]!=NULL)
          printf("%d:%s\n",ht->table[i]->key,ht->table[i]->element);
        else
          printf("NULL\n");
    }
}
//销毁
void destroy(hash *ht)
{
    for (int i = 0; i < ht->divisor; i++)
    {
        if(ht->table[i]!=NULL)
        {
            free(ht->table[i]);
            ht->table[i]=NULL;
        }
    }
    free(ht->table);
}

int main()
{
    hash *ht=createHashTable(10);
    data arr[6]={1,"hello",1,"hellomy",3,"women",4,"lucky",5,"money",11,"world123"};
    for(int i=0;i<6;i++)
    {
        //arr[i]是具体元素，&arr[i]是才是地址，指针
        insert(ht,&arr[i]);
    }
    travel(ht);
    destroy(ht);
    return 0;
}