第52课 - 哈希表及其实现
1. 哈希的定义
在数据元素的存储位置和它的关键字之间建立一个映射关系f，通过f可以直接得到关键字所代表的数据元素.
2. 哈希表
哈希技术中用于存储数据元素的数据结构。
3. 哈希函数
哈希技术中的映射关系f。
4. 关键特点
哈希表：
• 哈希技术需要具体的数据结构为基础 – 如数组，链表 ，链表
哈希函数
• 哈希技术需要映射关键字和数据元素的存储位置 –依赖于数学运算，如四则运算，逻辑元素 ，逻辑元素，比较…
5. 基本操作
创建哈希
销毁哈希
清空哈希
加入键值对
删除键值对
根据键获取值
获取键值对数目
6. 操作的实现
哈希在程序中表现为一种特殊的数据类型。
哈希的操作在程序中的表现为一组函数。
Hash* Hash_Create();
void Hash_Destroy(Hash* hash);
void Hash_Clear(Hash* hash);
int Hash_Add(Hash* hash, HashKey* key, HashValue* value, Hash_Compare* compare);
HashValue* Hash_Remove (Hash* hash, HashKey* key, Hash_Compare* compare);
HashValue* Hash_Get(Hash* hash, HashKey* key, Hash_Compare* compare);
int Hash_Count(Hash* hash);
7. 程序
main.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "Hash.h"
/* run this program using the console pauser or add your own getch, system("pause") or input loop */
struct Student
{
char* id;
char* name;
int age;
};
int compare_id(HashKey* k1, HashKey* k2)
{
return strcmp((char*)k1, (char*)k2);
}
int main(int argc, char *argv[])
{
Hash* hash = Hash_Create();
struct Student s1 = {"9001201", "Delphi", 30};
struct Student s2 = {"0xABCDE", "Java", 20};
struct Student s3 = {"koabc", "C++", 40};
struct Student s4 = {"!@#$%^", "C#", 10};
struct Student s5 = {"Python", "Python", 10};
struct Student* ps = NULL;
Hash_Add(hash, s1.id, &s1, compare_id);
Hash_Add(hash, s2.id, &s2, compare_id);
Hash_Add(hash, s3.id, &s3, compare_id);
Hash_Add(hash, s4.id, &s4, compare_id);
Hash_Add(hash, s5.id, &s5, compare_id);
ps = Hash_Get(hash, "koabc", compare_id);
printf("ID: %s\n", ps->id);
printf("Name: %s\n", ps->name);
printf("Age: %d\n", ps->age);
Hash_Destroy(hash);
return 0;
}
BSTree.h
BSTree.c
Hash.h
#ifndef _HASH_H_
#define _HASH_H_
typedef void Hash;
typedef void HashKey;
typedef void HashValue;
typedef int (Hash_Compare)(HashKey*, HashKey*);
Hash* Hash_Create();
void Hash_Destroy(Hash* hash);
void Hash_Clear(Hash* hash);
int Hash_Add(Hash* hash, HashKey* key, HashValue* value, Hash_Compare* compare);
HashValue* Hash_Remove (Hash* hash, HashKey* key, Hash_Compare* compare);
HashValue* Hash_Get(Hash* hash, HashKey* key, Hash_Compare* compare);
int Hash_Count(Hash* hash);
#endif
Hash.c
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "Hash.h"
#include "BSTree.h"
typedef struct _tag_HashNode HashNode;
struct _tag_HashNode
{
BSTreeNode header;
HashValue* value;
};
void recursive_clear(BSTreeNode* node)
{
if( node != NULL )
{
recursive_clear(node->left);
recursive_clear(node->right);
free(node);
}
}
Hash* Hash_Create()
{
return BSTree_Create();
}
void Hash_Destroy(Hash* hash)
{
Hash_Clear(hash);
BSTree_Destroy(hash);
}
void Hash_Clear(Hash* hash)
{
recursive_clear(BSTree_Root(hash));
BSTree_Clear(hash);
}
int Hash_Add(Hash* hash, HashKey* key, HashValue* value, Hash_Compare* compare)
{
int ret = 0;
HashNode* node = (HashNode*)malloc(sizeof(HashNode));
if( ret = (node != NULL) )
{
node->header.key = key;
node->value = value;
ret = BSTree_Insert(hash, (BSTreeNode*)node, compare);
if( !ret )
{
free(node);
}
}
return ret;
}
HashValue* Hash_Remove(Hash* hash, HashKey* key, Hash_Compare* compare)
{
HashValue* ret = NULL;
HashNode* node = (HashNode*)BSTree_Delete(hash, key, compare);
if( node != NULL )
{
ret = node->value;
free(node);
}
return ret;
}
HashValue* Hash_Get(Hash* hash, HashKey* key, Hash_Compare* compare)
{
HashValue* ret = NULL;
HashNode* node = (HashNode*)BSTree_Get(hash, key, compare);
if( node != NULL )
{
ret = node->value;
}
return ret;
}
int Hash_Count(Hash* hash)
{
return BSTree_Count(hash);
}
小结：
哈希技术是大型程序设计中的常用技术。
哈希技术提供键值对的直接存取。
哈希技术实现的关键是：数据存储结构的设计，哈希函数的设计。
哈希技术在程序中表现为一种数据结构。