数据结构实验报告五查找

一、实验目的

1、掌握查找表、动态查找表、静态查找表和平均查找长度的概念。
2、掌握线性表中顺序查找和折半查找的方法。
3、学会哈希函数的构造方法，处理冲突的机制以及哈希表的查找。

二、实验内容和要求

1.静态查找表技术

依据顺序查找算法和折半查找算法的特点，对下面的两个查找表选择一个合适的算法，设计出完整的C源程序。并完成问题：
查找表1 ： { 8 ，15 ，19 ，26 ，33 ，41 ，47 ，52 ，64 ，90 } ，查找key = 41
查找表2 ： {12 ，76 ，29 ，15 ，62 ，35 ，33 ，89 ，48 ，20 } ，查找key =35
查找key=41的算法：折半查找算法比较次数：3
查找key=35的算法：顺序查找算法比较次数：5

顺序查找算法算法实现代码

#include<bits/stdc++.h>
#define MAX_NUM 100
using namespace std;
typedef int KeyType;typedef struct
{KeyType key;
}ElemType;
typedef struct
{ElemType elem[MAX_NUM];int length;
}SSTable;
int seq_search(SSTable ST,KeyType key)
{int i;ST.elem[0].key=key;for(i=ST.length;ST.elem[i].key!=key;i--);return i;
}
int main()
{SSTable ST;KeyType tkey;int n,i;ST.length=0;printf("请输入查找表元素个数：");scanf("%d",&n);printf("\n查找表输入:\n");while(n--)scanf("%d",&ST.elem[ST.length++].key);printf("\n输入查找元素：");scanf("%d",&tkey);i=seq_search(ST,tkey);if(i==0)printf("\n未找到此元素\n");elseprintf("\n在查找表中下标为%d",ST.length+1-i);return 0;
}

折半查找算法算法实现代码

#include<bits/stdc++.h>
#define MAX_NUM 100
using namespace std;
typedef int KeyType;typedef struct
{KeyType key;
}ElemType;
typedef struct
{ElemType elem[MAX_NUM];int length;
}SSTable;
int bin_search(SSTable ST,int key)
{int low,high,mid;low=0;high=ST.length;while(low<=high){mid=(low+high)/2;if(key==ST.elem[mid].key)return mid;elseif(key<ST.elem[mid].key)high=mid-1;elselow=mid+1;}return -1;
}int main()
{SSTable ST;KeyType tkey;int n,i;ST.length=0;printf("请输入查找表元素个数：");scanf("%d",&n);printf("\n查找表输入:\n");while(n--)scanf("%d",&ST.elem[ST.length++].key);printf("\n输入查找元素：");scanf("%d",&tkey);i=bin_search(ST,tkey);if(i==-1)printf("\n未找到此元素\n");elseprintf("\n在查找表中下标为%d",i+1);return 0;}

2、哈希表的构造与查找

/* 采用开放地址法构造哈希表*/
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define MAXSIZE 25
#define P 13
#define OK 1
#define ERROR 0
#define DUPLICATE -1
#define TRUE 1
#define FALSE 0
typedef struct{  /*哈希表元素结构*/int key;  /*关键字值*/int flag; /*是否存放元素*/
}ElemType;typedef struct {ElemType data[MAXSIZE];int count;      /*元素个数*/int sizeindex;  /*当前哈希表容量*/
}HashTable;int d1[15]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14}; /*线性探测序列*/
int d2[15]={0,1,-1,2*2,-2*2,3*3,-3*3,4*4,-4*4,5*5,-5*5,6*6,-6*6,7*7,-7*7}; /*二次探测序列*/
void dataset(int ds[],int *len);
int InsertHash(HashTable *H,int e,int d[]);
int CreateHash(HashTable *H,int ds[],int len,int d[]);
int SearchHash(HashTable *H, int e,int d[]);
void menu();
/*输入查找表*/
void dataset(int ds[],int *len){int n,m;n=0;printf("\n查找表输入：");while(scanf("%d",&m)==1){  /*以输入一个非整数作为结束*/ds[n]=m;n++;}*len=n;
}
/*计算哈希地址，插入哈希表*/
int InsertHash(HashTable *H,int e,int d[]){int k,i=1;k=e%P;while(H->data[k].flag==TRUE||k<0){k=(e%P+d[i])%MAXSIZE;i++;if(i>=15)return ERROR;}H->data[k].key=e;H->data[k].flag=TRUE;H->count++;return OK;
}
/*构造哈希表*/
int CreateHash(HashTable *H,int ds[],int len,int d[]){int i;for(i=0;i<len;i++){if(SearchHash(H,ds[i],d)!=-1)return DUPLICATE;InsertHash(H,ds[i],d);if(H->count>=MAXSIZE)return ERROR;}return OK;
}
/*初始化哈希表*/
void InitHash(HashTable *H){int i;for(i=0;i<MAXSIZE;i++){H->data[i].key=0;H->data[i].flag=FALSE;}
}
/*在哈希表中查找*/
int SearchHash(HashTable *H, int e,int d[]){int k,i=1;k=e%P;while(H->data[k].key!=e){k=(e%P+d[i])%MAXSIZE;i++;if(i>=15)return -1;}return k;
}
/*演示菜单*/
void menu(){int choice;int *p;HashTable h;h.count=0;h.sizeindex=MAXSIZE;int a[MAXSIZE]={0};int i,n,e;dataset(a,&n);  /*建立查找表*/getchar();printf("\n");do{printf("\n----哈希查找演示----\n");printf("\n1.线性探测构造哈希表\n");printf("\n2.二分探测构造哈希表\n");printf("\n3.退出\n");printf("\n输入选择：");scanf("%d",&choice);if(choice==1)p=d1;else if(choice==2)p=d2;elsereturn;InitHash(&h);   /*初始化哈希表*/if(!(i=CreateHash(&h,a,n,p))) /*构造哈希表*/printf("\n哈希表构造失败！\n");else if(i==DUPLICATE)printf("\n哈希表具有重复关键字！\n");else{printf("\n哈希表：\n");for(i=0;i<h.sizeindex;i++)printf("%3d",h.data[i].key);printf("\n\n哈希查找\n输入要查找的key值：");getchar();scanf("%d",&e);if((i=SearchHash(&h,e,p))==-1)printf("\n%d未找到\n",e);elseprintf("\n%d在哈希表中下标为%d\n",e,i);}getchar();}while(1);
}int main(){menu();return 0;
}

输入查找表为：19 14 23 1 68 20 84 27 55 11 10 79（注意以输入一个非整数结束）。
运行结果：
1)线性探测散列：
int d1[15]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14};
哈希表形态：

84在哈希表中的位置:8
2）二次探测散列：
int d2[15]={0,1,-1,22,-22,33,-33,44,-44,55,-55,66,-66,77,-77};
哈希表形态：

84在哈希表中的位置：5