哈希表算法实现
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环境：
主机:WINXP
开发环境:MINGW
说明:
本程序建立的哈希表示意图:
哈希函数为对哈希表长取余
源代码:
/********************************************************************** 哈希表算法实现* (c)copyright 2013,jdh* All Right Reserved*文件名:main.c*程序员:jdh**********************************************************************/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>/********************************************************************** 宏定义**********************************************************************//********************************************************************** 数据类型重定义**********************************************************************/#define uint8_t unsigned char#define uint16_t unsigned short#define uint32_t unsigned long/********************************************************************** 哈希表长度**********************************************************************/#define HASH_TABLE_LEN 100/********************************************************************** 数据结构**********************************************************************///链表节点typedef struct _Link_Node { uint16_t id; uint16_t data; struct _Link_Node *next; }Link_Node,*Link_Node_Ptr; //哈希表头typedef struct _Hash_Header { struct _Link_Node *next; }Hash_Header,*Hash_Header_Ptr;/********************************************************************** 全局变量**********************************************************************///哈希表Hash_Header_Ptr Hash_Table[HASH_TABLE_LEN];/********************************************************************** 函数**********************************************************************//********************************************************************** 哈希表函数*说明:*1.用哈希函数生成id对应的哈希表中的位置输入:id返回:位置**********************************************************************/uint8_t hash_func(uint16_t id){ uint8_t pos = 0; pos = id % HASH_TABLE_LEN; return pos;}/********************************************************************** 初始化节点*返回:结点指针**********************************************************************/Link_Node_Ptr init_link_node(void){ Link_Node_Ptr node; //申请节点 node = (Link_Node_Ptr) malloc(sizeof(Link_Node)); //初始化长度为0 node->next = NULL; return node;}/********************************************************************** 初始化哈希表头结点*返回哈希表头结点指针**********************************************************************/Hash_Header_Ptr init_hash_header_node(void){ Hash_Header_Ptr node; //申请节点 node = (Hash_Header_Ptr) malloc(sizeof(Hash_Header)); //初始化长度为0 node->next = NULL; return node;}/********************************************************************** 哈希表初始化*说明:*1.初始化哈希表Hash_Table*2.哈希表长度最大不能超过256**********************************************************************/void init_hash_table(void){ uint8_t i = 0; for (i = 0;i < HASH_TABLE_LEN;i++) { Hash_Table[i] = init_hash_header_node(); Hash_Table[i]->next = NULL; }}/********************************************************************** 在哈希表增加节点*说明:*1.在哈希表的某个链表末增加数据输入:new_node:新节点**********************************************************************/void append_link_node(Link_Node_Ptr new_node){ Link_Node_Ptr node; uint8_t pos = 0; //新节点下一个指向为空 new_node->next = NULL; //用哈希函数获得位置 pos = hash_func(new_node->id); //判断是否为空链表 if (Hash_Table[pos]->next == NULL) { //空链表 Hash_Table[pos]->next = new_node; } else { //不是空链表 //获取根节点 node = Hash_Table[pos]->next; //遍历 while (node->next != NULL) { node = node->next; } //插入 node->next = new_node; }}/********************************************************************** 在哈希表查询节点*说明:*1.知道在哈希表某处的单链表中,并开始遍历.*2.返回的是查询节点的前一个节点指针.这么做是为了做删除操作.输入:pos:哈希表数组位置,从0开始计数 id:所需要查询节点的id root:如果是根节点,则*root = 1,否则为0返回:所需查询的节点的前一个节点指针,如果是根节点则返回根节点,失败返回0**********************************************************************/Link_Node_Ptr search_link_node(uint16_t id,uint8_t *root){ Link_Node_Ptr node; uint8_t pos = 0; //用哈希函数获得位置 pos = hash_func(id); //获取根节点 node = Hash_Table[pos]->next; //判断单链表是否存在 if (node == NULL) { return 0; } //判断是否是根节点 if (node->id == id) { //是根节点 *root = 1; return node; } else { //不是根节点 *root = 0; //遍历 while (node->next != NULL) { if (node->next->id == id) { return node; } else { node = node->next; } } return 0; }}/********************************************************************** 在哈希表删除节点*说明:*1.删除的不是当前节点,而是当前节点后的一个节点输入:node:删除此节点后面的一个节点 new_node:新节点**********************************************************************/void delete_link_node(Link_Node_Ptr node){ Link_Node_Ptr delete_node; //重定向需要删除的前一个节点 delete_node = node->next; node->next = delete_node->next; //删除节点 free(delete_node); delete_node = NULL;}/********************************************************************** 在哈希表删除根节点输入:node:根节点**********************************************************************/void delete_link_root_node(Link_Node_Ptr node){ uint8_t pos = 0; //用哈希函数获得位置 pos = hash_func(node->id); //哈希表头清空 if (node != NULL) { Hash_Table[pos]->next = node->next; //删除节点 free(node); node = NULL; }}/********************************************************************** 获得哈希表中所有节点数输入:node:根节点**********************************************************************/uint16_t get_node_num(void){ Link_Node_Ptr node; uint16_t i = 0; uint16_t num = 0; //遍历 for (i = 0;i < HASH_TABLE_LEN;i++) { //获取根节点 node = Hash_Table[i]->next; //遍历 while (node != NULL) { num++; node = node->next; } } return num;}/********************************************************************** 从哈希表中获得对应序号的节点*参数:index:序号.从1开始,最大值为节点总数值* root:如果是根节点,则*root = 1,否则为0返回:所需查询的节点的前一个节点指针,如果是根节点则返回根节点,失败返回0**********************************************************************/Link_Node_Ptr get_node_from_index(uint16_t index,uint8_t *root){ Link_Node_Ptr node; uint16_t i = 0; uint16_t num = 0; //遍历 for (i = 0;i < HASH_TABLE_LEN;i++) { //获取根节点 node = Hash_Table[i]->next; //判断单链表是否存在 if (node == NULL) { continue; } //根节点 num++; if (num == index) { //是根节点 *root = 1; return node; } //遍历 while (node->next != NULL) { num++; if (num == index) { //不是根节点 *root = 0; return node; } node = node->next; } } return 0;}/********************************************************************** 删除hash表中所有节点**********************************************************************/void drop_hash(){ Link_Node_Ptr node; uint16_t i = 0; Link_Node_Ptr node_next; //遍历 for (i = 0;i < HASH_TABLE_LEN;i++) { //获取根节点 node = Hash_Table[i]->next; while (1) { //判断单链表是否存在 if (node == NULL) { //不存在 Hash_Table[i]->next = NULL; break; } //根节点下一个节点 node_next = node->next; //删除根节点 free(node); //重指定根节点 node = node_next; } }}/********************************************************************** 输出所有节点**********************************************************************/void printf_hash(){ Link_Node_Ptr node; uint8_t root = 0; uint8_t i = 0; uint8_t num = 0; printf("-------------打印hash表-------------\n"); num = get_node_num(); for (i = 1;i <= num;i++) { node = get_node_from_index(i,&root); if (node != 0) { if (root) { printf("根节点:节点号%d,id为%d\n",i,node->id); } else { printf("普通节点:节点号%d,id为%d\n",i,node->next->id); } } }}/********************************************************************** 主函数*说明:实现对哈希表的新建,建立节点,查询及增加,删除节点的操作**********************************************************************/int main(){ Link_Node_Ptr node; uint8_t temp = 0; uint8_t root = 0; uint8_t i = 0; init_hash_table(); //插入数据id = 1,data = 2; node = init_link_node(); node->id = 1; node->data = 2; append_link_node(node); //查询节点数 printf("1节点数为%d\n",get_node_num()); node = init_link_node(); node->id = 100; node->data = 101; append_link_node(node); node = init_link_node(); node->id = 1002; node->data = 1001; append_link_node(node); node = init_link_node(); node->id = 10000; node->data = 10001; append_link_node(node); node = init_link_node(); node->id = 1000; node->data = 10001; append_link_node(node); node = init_link_node(); node->id = 2; node->data = 10001; append_link_node(node); //查询节点数 printf("2节点数为%d\n",get_node_num()); //查询id = 1000; node = search_link_node(100,&temp); if (node != 0) { if (temp == 0) { printf("删除普通节点:所需查询id的值为%d,数据为%d\n",node->next->id,node->next->data); //删除 delete_link_node(node); } else { //根节点 printf("删除根节点所需查询id的值为%d,数据为%d\n",node->id,node->data); //删除 delete_link_root_node(node); } } else { printf("查询失败\n"); } //查询id = 1000; node = search_link_node(1001,&temp); if (node != 0) { if (temp == 0) { printf("所需查询id的值为%d\n",node->next->data); } else { //根节点 printf("所需查询id的值为%d\n",node->data); } } else { printf("查询失败\n"); } //查询节点数 printf("节点数为%d\n",get_node_num()); printf_hash(); getchar(); return 0;}