哈希表實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告四哈希表查找名字（字符串）實(shí)驗(yàn)題目：哈希表查找名字（字符串） 實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：輸入一組名字（至少50個(gè)），將其保存并利用哈希表查找。輸出哈希查找沖突次數(shù)，哈希表負(fù)載因子、查找命中率。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：哈希表和數(shù)組（二維）。二維數(shù)組用于靜態(tài)順序存儲(chǔ)名字（字符串），哈希表采用開(kāi)放定址法，用于存儲(chǔ)名字（字符串）對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵字并實(shí)現(xiàn)對(duì)名字（字符串）的查找。需要的操作有：1.關(guān)鍵字求?。ㄖ骱瘮?shù)中兩次出現(xiàn)，未單獨(dú)編為函數(shù)）關(guān)鍵字key=abs（字符串首位ASCII碼值-第二位ASCII碼值+第（n2+1）位ASCII碼值-最后一位ASCII碼值-倒數(shù)第二位ASCII碼值）*字符串長(zhǎng)度（abs為求整數(shù)絕對(duì)

2、值的函數(shù)）。2.處理關(guān)鍵字的哈希函數(shù)（Hash）利用平方取中法求關(guān)鍵值key在哈希表中的位置。公式add=（key*key）%1000/LENGTH（add為key在哈希表中的地址）。int Hash(int key)return(key*key)/1000%LENGTH);3.處理哈希表中沖突的函數(shù)（Collision）利用線性探測(cè)再散列處理沖突，利用全局變量count統(tǒng)計(jì)沖突次數(shù)。int Collision(int key,int Hashtable)int i;for(i=1;i=LENGTH;i+)if(Hashtable(Hash(key)+i)%LENGTH=-1)return(H

3、ash(key)+i)%LENGTH);count+;4.哈希表初始化（InitHash）void InitHash(int Hashtable)int i;for(i=0;iLENGTH;i+)Hashtablei=-1;5.向哈希表中插入關(guān)鍵字（InsertHash）void InsertHash(int key,int Hashtable)int add;add=Hash(key);if(Hashtableadd=-1)Hashtableadd=key;elseadd=Collision(key,Hashtable);Hashtableadd=key;6.查找關(guān)鍵字在哈希表中的存儲(chǔ)位置（

4、SearchHash）int SearchHash(int key,int Hashtable)int add;add=Hash(key);if(Hashtableadd=key)return add;while(Hashtableadd!=key&Hashtableadd!=-1)add=Collision(key,Hashtable);return add;7.輸出哈希表（PrintHash）（幫助調(diào)試用）void PrintHash(int Hashtable)int i;for(i=0;iLENGTH;i+)if(Hashtablei!=-1)printf(%3d:%dn,i+1,Ha

5、shtablei);8.求字符串長(zhǎng)度（strlen）（函數(shù)庫(kù)包含）以及求整數(shù)的絕對(duì)值（abs）（函數(shù)庫(kù)包含）算法設(shè)計(jì)：1建立長(zhǎng)度為L(zhǎng)ENGTH的哈希表Hash（LENGTH具體值由宏定義決定）。2輸入要插入的字符串總數(shù)num（num小于等于LENGTH），再輸入num個(gè)字符串，將這num個(gè)字符串的關(guān)鍵值key計(jì)算出來(lái)后插入哈希表中。3輸出哈希表（幫助調(diào)試用，并非實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?依次查找這num個(gè)字符串對(duì)應(yīng)的關(guān)鍵字在哈希表中位置，并統(tǒng)計(jì)沖突次數(shù)，記為count。根據(jù)公式計(jì)算負(fù)載因子和命中率（負(fù)載因子=表中填入的記錄數(shù)/哈希表的長(zhǎng)度，命中率=元素個(gè)數(shù)/查找次數(shù)）。輸出元素個(gè)數(shù)、沖突次數(shù)、查找次數(shù)、負(fù)

6、載因子、命中率。源程序（將LENGTH定義為60，實(shí)際調(diào)試中定義為60和100各一次）：#include#include#include#include#define LENGTH 60 /*實(shí)際調(diào)試中定義為60和100各一次*/int Hash(int key);int Collision(int key,int Hashtable);void InitHash(int Hashtable);void InsertHash(int key,int Hashtable);int SearchHash(int key,int Hashtable);void PrintHash(int Hasht

7、able);int count=0,num=0;void main()int i,key,collapsetime,searchtime,HashLENGTH;float loadelem,hitprob;char namesLENGTH20;InitHash(Hash);printf(input the number of names(number=%d).n,LENGTH);scanf(%d,&num);printf(input names.n);for(i=0;inum;i+)scanf(%s,&namesi);key=(abs(int)namesi0-(int)namesi1+(int

8、)namesistrlen(namesi)/2-(int)namesistrlen(namesi)-2-(int)namesistrlen(namesi)-1)*strlen(namesi);/*上式為關(guān)鍵字求取，公式：關(guān)鍵字key=abs（字符串首位ASCII碼值-第二位ASCII碼值+第（n/2+1）位ASCII碼值-最后一位ASCII碼值-倒數(shù)第二位ASCII碼值）*字符串長(zhǎng)度（abs為求整數(shù)絕對(duì)值的函數(shù)）。*/InsertHash(key,Hash);count=0;/*將count置零，清除插入過(guò)程中產(chǎn)生的沖突次數(shù)*/PrintHash(Hash);for(i=0;inum;i+)k

9、ey=(abs(int)namesi0-(int)namesi1+(int)namesistrlen(namesi)/2-(int)namesistrlen(namesi)-2-(int)namesistrlen(namesi)-1)*strlen(namesi);/*上式為關(guān)鍵字求取，公式同上*/SearchHash(key,Hash);collapsetime=count;searchtime=count+num;loadelem=(float)num/LENGTH;hitprob=(float)num/searchtime;printf(元素個(gè)數(shù)：%dn,num);printf(沖突次數(shù)

10、：%dn,collapsetime);printf(查找次數(shù)：%dn,searchtime);printf(負(fù)載因子：%fn,loadelem);printf(命中率=總?cè)藬?shù)/查找數(shù)：%fn,hitprob);int Hash(int key)/*處理關(guān)鍵字的哈希函數(shù)*/return(key*key)/1000%LENGTH);int Collision(int key,int Hashtable)/*處理哈希表中沖突*/int i;for(i=1;i=LENGTH;i+)if(Hashtable(Hash(key)+i)%LENGTH=-1)return(Hash(key)+i)%LENGT

11、H);count+;/*統(tǒng)計(jì)沖突次數(shù)*/void InitHash(int Hashtable)/*初始化哈希表*/int i;for(i=0;iLENGTH;i+)Hashtablei=-1;void InsertHash(int key,int Hashtable)/*向哈希表中插入關(guān)鍵字*/int add;add=Hash(key);if(Hashtableadd=-1)Hashtableadd=key;elseadd=Collision(key,Hashtable);/*處理哈希表中沖突，注意：這里count也會(huì)計(jì)數(shù)，所以結(jié)束插入過(guò)程后應(yīng)將count清零*/Hashtableadd=k

12、ey;int SearchHash(int key,int Hashtable)/*查找關(guān)鍵字在哈希表中的地址*/int add;add=Hash(key);if(Hashtableadd=key)return add;while(Hashtableadd!=key&Hashtableadd!=-1)add=Collision(key,Hashtable);/*處理哈希表中沖突*/return add;void PrintHash(int Hashtable)/*輸出哈希表（幫助調(diào)試用）*/int i;for(i=0;iLENGTH;i+)if(Hashtablei!=-1)printf(%3

13、d:%dn,i+1,Hashtablei);截圖第一組（LENGTH宏定義為60）輸入：50個(gè)名字（字符串，采用英文單詞）輸出結(jié)果：輸出：1.哈希表（幫助調(diào)試用）2.實(shí)驗(yàn)要求的各項(xiàng)參數(shù)元素個(gè)數(shù)：50，沖突次數(shù)：77，查找次數(shù)：127，負(fù)載因子：0.833333，命中率：0.393701.根據(jù)線性探測(cè)在散列成功查找時(shí)的公式ASL=12(1+11-)（其中，ASL表示平均查找長(zhǎng)度，表示負(fù)載因子）。ASL=3.5，總平均查找次數(shù)為175，平均命中率為0.285714。顯然，本程序?qū)崿F(xiàn)的哈希查找在本次試驗(yàn)中優(yōu)于平均狀況。截圖第二組（LENGTH宏定義為100）輸入：50個(gè)名字（字符串，采用英文單詞）輸

14、出：1.哈希表（幫助調(diào)試用）2.實(shí)驗(yàn)要求的各項(xiàng)參數(shù)元素個(gè)數(shù)：50，沖突次數(shù)：27，查找次數(shù)：77，負(fù)載因子：0.500000，命中率：0.649351.根據(jù)線性探測(cè)在散列成功查找時(shí)的公式ASL=12(1+11-)（其中，ASL表示平均查找長(zhǎng)度，表示負(fù)載因子）。ASL=1.5，總平均查找次數(shù)為75，平均命中率為0.666667。顯然，本程序?qū)崿F(xiàn)的哈希查找在本次試驗(yàn)中略遜于平均狀況。附：輸入的50個(gè)字符串a(chǎn)bandonalacrityarchipelagoassessattenuatebigotbrakebuffooncircumspectcommittedconfrontconstringeco

15、nvictioncovendefusedetractdimensiondiscreditdoldrumsencomiumennobleepitheteuphemismexcursivefeasiblesensitiveshrewdstationarygreasyobscurepersistentprevalentprominentrelevantvulnerableinevitablypresumablyguaranteelegislationmechanismpatternessencereputationthresholdoverwhelmhinderwreckwiltfloutnovel實(shí)驗(yàn)總結(jié)與心得：構(gòu)造合適的關(guān)鍵字和哈希函數(shù)對(duì)于增加命中率非常關(guān)鍵，哈希函數(shù)最終選用了平方取中法。而關(guān)鍵字，對(duì)于字符