哈希链表的原理及算法实现

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1 哈希链表的原理及算法实现
- 1.1 哈希表的原理
- 1.2 哈希链表的算法实现

1 哈希链表的原理及算法实现

1.1 哈希表的原理

哈希表：散列表，它是基于快速存取的角度设计的，是一种典型的“空间换时间”的做法。

有如下一些概念：

键(key)：可以是编号如， 1 、 5 、 19 。。。
值(value)：存储的值。
索引：数组的下标(0,1,2,3,4) ，用以快速定位和检索数据。
哈希桶：保存索引的数组(链表或数组)，数组成员为每一个索引值相同的多个元素。
哈希函数：将组key映射到索引上，可以采用求余法。

1.2 哈希链表的算法实现

哈希链表数据结构的定义：

#define DEFAULT_SIZE 16typedef struct _ListNode
{struct _ListNode *next;int key;void *data;
}ListNode;typedef ListNode *List;
typedef ListNode *Element;typedef struct _HashTable
{int TableSize;List *Thelists;
}HashTable;

哈希函数：

/*根据 key 计算索引，定位 Hash 桶的位置*/
int Hash(int key, int TableSize)
{return (key%TableSize);
}

哈希链表初始化：

/*初始化哈希表*/
HashTable *InitHash(int TableSize)
{int i = 0;HashTable *hTable = NULL;if (TableSize <= 0) {TableSize = DEFAULT_SIZE;}hTable = (HashTable *)malloc(sizeof(HashTable));if (NULL == hTable){printf("HashTable malloc error.\n");return NULL;}hTable->TableSize = TableSize;//为 Hash 桶分配内存空间，其为一个指针数组hTable->Thelists = (List *)malloc(sizeof(List)*TableSize);if (NULL == hTable->Thelists){printf("HashTable malloc error\n");free(hTable);return NULL;}//为 Hash 桶对应的指针数组初始化链表节点for (i = 0; i < TableSize; i++){hTable->Thelists[i] = (ListNode *)malloc(sizeof(ListNode));if (NULL == hTable->Thelists[i]){printf("HashTable malloc error\n");free(hTable->Thelists);free(hTable);return NULL;}else{memset(hTable->Thelists[i], 0, sizeof(ListNode));}}return hTable;
}

哈希链表插入元素：

/*哈希表插入元素，元素为键值对*/
void Insert(HashTable *HashTable, int key, void *value )
{Element e=NULL, tmp=NULL;List L=NULL;e = Find(HashTable, key);if (NULL == e){tmp = (Element)malloc(sizeof(ListNode));if (NULL == tmp){printf("malloc error\n");return;}L = HashTable->Thelists[Hash(key, HashTable->TableSize)];tmp->data = value;tmp->key = key;tmp->next = L->next;L->next = tmp;}elseprintf("the key already exist\n");
}

哈希链表查找元素：

/*从哈希表中根据键值查找元素*/
Element Find(HashTable *HashTable, int key)
{int i = 0;List L = NULL;Element e = NULL;i = Hash(key, HashTable->TableSize);L = HashTable->Thelists[i];e = L->next;while (e != NULL && e->key != key)e = e->next;return e;
}

哈希链表删除元素：

/*哈希表删除元素，元素为键值对*/
void Delete(HashTable *HashTable, int key )
{Element e=NULL, last=NULL;List L=NULL;int i = Hash(key, HashTable->TableSize);L = HashTable->Thelists[i];last = L;e = L->next;while (e != NULL && e->key != key){last = e;e = e->next;}if(e){//如果键值对存在last->next = e->next;delete(e);}
}

哈希表元素中提取数据：

/*哈希表元素中提取数据*/
void *Retrieve(Element e)
{return e?e->data:NULL;
}

销毁哈希表：

/*销毁哈希表*/
void Destory(HashTable *HashTable)
{int i=0;List L = NULL;Element cur = NULL, next = NULL;for (i=0; i < HashTable->TableSize; i++){L = HashTable->Thelists[i];cur = L->next;while (cur != NULL){next = cur->next;free(cur);cur = next;}free(L);}free(HashTable->Thelists);free(HashTable);
}

测试代码：

void main(void)
{char *elems[] = { "翠花","小芳","苍老师" };int i = 0;HashTable *HashTable;HashTable = InitHash(31);Insert(HashTable, 1, elems[0]);Insert(HashTable, 2, elems[1]);Insert(HashTable, 3, elems[2]);Delete(HashTable, 1);for (i = 0; i < 4; i++) {Element e = Find(HashTable, i);if (e) {printf("%s\n", (const char *)Retrieve(e));}else {printf("Not found [key:%d]\n",i);}}system("pause");
}

参考资料：

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1.2 哈希链表的算法实现

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