哈希查找
哈希查找
哈希查找是通過計算數據元素的存儲地址進行查找的一種方法。
哈希查找的操作步驟：
⑵根據選擇的衝突處理方法解決地址衝突；
⑶在哈希表的基礎上執行哈希查找。
step1 取數據元素的關鍵字key，計算其哈希
函數值。若該地址對應的存儲
空間還沒有被佔用，則將該元素存入；
否則執行step2解決衝突。
step2 根據選擇的衝突處理方法，計算關鍵字
key的下一個存儲地址。若下一個存儲地
址仍被佔用，則繼續執行step2，直到找
到能用的存儲地址為止。
哈希查找步驟為：
設哈希表為HST[0~M-1]，哈希函數取H（key），解決衝突的方法為R（x）；
Step1 對給定k值，計算哈希地址 Di=H（k）；若HST為空，則查找失敗；
若HST=k，則查找成功；否則，執行step2（處理衝突）。
Step2 重複計算處理衝突的下一個存儲地址 Dk=R（Dk-1），直到HST[Dk]為
空，或HST[Dk]=k為止。若HST[Dk]=K，則查找成功，否則查找失敗。
哈希查找的本質是先將數據映射成它的哈希值。哈希查找的核心是構造一個哈希函數，它將原來直觀、整潔的數據映射為看上去似乎是隨機的一些整數。
哈希查找的產生有這樣一種背景——有些數據本身是無法排序的(如圖像)，有些數據是很難比較的(如圖像)。如果數據本身是無法排序的，就不能對它們進行比較查找。如果數據是很難比較的，即使採用折半查找，要比較的次數也是非常多的。因此，哈希查找並不查找數據本身，而是先將數據映射為一個整數(它的哈希值)，並將哈希值相同的數據存放在同一個位置一即以哈希值為索引構造一個數組。
在哈希查找的過程中，只需先將要查找的數據映射為它的哈希值，然後查找具有這個哈希值的數據，這就大大減少了查找次數。如果構造哈希函數的參數經過精心設計，內存空間也足以存放哈希表，查找一個數據元素所需的比較次數基本上就接近於一次。
影響哈希查找效率的一個重要因素是哈希函數本身。當兩個不同的數據元素的哈希值相同時，就會發生衝突。為減少發生衝突的可能性，哈希函數應該將數據儘可能分散地映射到哈希表的每一個表項中。解決衝突的方法有以下兩種：
(1) 開放地址法
如果兩個數據元素的哈希值相同，則在哈希表中為後插入的數據元素另外選擇一個表項。
當程序查找哈希表時，如果沒有在第一個對應的哈希表項中找到符合查找要求的數據元素，程序就會繼續往後查找，直到找到一個符合查找要求的數據元素，或者遇到一個空的表項。
(2) 鏈地址法
將哈希值相同的數據元素存放在一個鏈表中，在查找哈希表的過程中，當查找到這個鏈表時，必須採用線性查找方法。
例3. 6是一個簡單的哈希查找演演算法程序，你可以將它和本章結尾的有關代碼一起編譯連接成一個可執行程序。
例3．6一個簡單的哈希查找演演算法程序
1: #include
2: #include
3: #include "list.h"
4: #include "hash.h"
5:
6: #define HASH_SIZE 1024
7:
8: static listnode_t *hashTable[HASH_SIZE];
9:
10: void insert(const char * s)
11: {
12: listnode_t *ele = newNode((void * ) s)
13: unsigned int h = hash(s) % HASH_SIZE;
14:
15: ele->next = hashTable[h]
16: hashTable[h] = ele;
17: }
18:
19: void print (void)
20: {
21: int h;
22:
23: for (h = 0; h < HASH_SIZE; h++)
24: {
25: listnode_t * lp = hashTalbe[h];
26:
27: if(lp == NULL)
28: continue;
29: printf("[%d]" , h);
30: while (lp)
31: {
32: printf("\t'%s'" , lp->u.str)
33: lp = ip->next;
34: }
35: putchar ('\n');
36: }
37: }
38:
39: const char *search(const char *s)
40: {
39: unsigned int h = hash(s) % HASH_SIZE;
42: listnode_t * lp = hashTable[h];
43:
44: while (lp)
45: {
46: if (! strcmp (s, lp->u.str))
47: return lp->u.str;
48: lp = lp->next;
49: }
50: return NULL;
51: }
請參見：
3. 4 哪一種查找方法最方便?
3．5 哪一種查找方法最快?
3．8 怎樣查找鏈表中的數據?
_____________________________________________
以下是一個簡單示例：
#include
#include
using namespace std;
#define m 5 //人數
#define n 10 //哈希表長度
#define q 7 //隨機數
struct name{
char *py;
int k;
};
name namelist[n];
struct hash{
char *py;
int k;
int s;
};
hash hashlist[n];
void listname()
{
char *f;
int s0,r,i;
namelist[0].py="as";
namelist[1].py="sa";
namelist[2].py="d";
namelist[3].py="f";
namelist[4].py="g";
for(i=0;i
{
s0=0;
f=namelist[i].py;
for(r=0;*(f+r)!='\0';r++)
s0+=*(f+r);
namelist[i].k=s0;
}
}
void creathash()
{
int i;
for(i=0;i
{
hashlist[i].py="";
hashlist[i].k=0;
hashlist[i].s=0;
}
for(i=0;i
{
int sum=0;
int adr=(namelist[i].k)%q;
int d=adr;
if(hashlist[adr].s==0)
{
hashlist[adr].py=namelist[i].py;
hashlist[adr].k=namelist[i].k;
hashlist[adr].s=1;
}
else
{
while(hashlist[d].k!=0)
{
d=(d+namelist[i].k%5+1)%q;
sum+=1;
}
hashlist[d].py=namelist[i].py;
hashlist[d].k=namelist[i].k;
hashlist[d].s=sum+1;
}
}
}
void find()
{
string nam;
int s0=0,r,sum=1,adr,d;
cout<<"請輸入姓名的拼音："<
cin>>nam;;
for(r=0;r<20;r++)
s0+=nam[r];
adr=s0%q;
d=adr;
if(hashlist[adr].k==s0)
cout<<"姓名:"<
else if(hashlist[adr].k==0)
cout<<"無此記錄！"<
else
{
int g=0;
while(g==0)
{
d=(d+s0%5+1)%q;
sum+=1;
if(hashlist[d].k==0)
{
cout<<"無此記錄！"<
g=1;
}
if(hashlist[d].k==s0)
{
cout<<"姓名:"<
g=1;
}
}
}
}
void display()
{
int i;
float av=0;
for(i=0;i
{
cout<<"姓名:"<
}
for(i=0;i<7;i++)
{
av+=hashlist[i].s;
}
av/=m;
cout<<"平均查找長度：="<
}
int main()
{
char x;
listname();
creathash();
cout<<"d. 顯示哈希表 f. 查找 任意鍵退出 請選擇："<
while(cin>>x){
if(x=='d'){display(); cout<
else if(x=='f'){find();cout<
else break;
}
return 0;
}
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