该散列表数据结构主要参考《数据结构与算法分析》,第五章-散列;
有关下一个素数的获取,参考了《算法导论·原书第二版》与《离散数学·原书第五版》的相关内容
相关定义:
散列表:一种用于以常熟平均时间执行插入、删除和查找的技术。
分离链接法:将散列到同一个值的所有元素保留到一个表中(通常是链表)。
素数:除1和自身外,不能被其他任何数整除的整数
散列的文件头_HashSep.h
#ifndef _HashSep_H
struct ListNode;
typedef struct ListNode *Position;
struct HashTbl;
typedef struct HashTbl *HashTable;
HashTable InitializeTable( int TableSize );
void DestroyTable( HashTable H );
Position Find( ElementType Key, HashTable H );
void Insert( ElementType Key, HashTable H );
ElementType Retrieve( Position P );
void Delete( ElementType Key, HashTable H );
HashTable MakeEmpty( HashTable H );
int NextPrime( int N );
int IsPrime( int N );
int ModuloPower( int P, int E, int N );
int Hash( const char *Key, int TableSize );
#endif /* _HashSeq_H */
/* Place in the implementation file */
struct ListNode
{
ElementType Key;
Position Next;
};
typedef Position List;
#define MinTableSize ( 10 )
struct HashTbl
{
int TableSize;
List *TheLists;
};
主要函数例程_HashSep.c
/* 哈希表相关例程参考《数据结构与算法分析:C语言描述》 P111-P116 */
HashTable InitializeTable( int TableSize )
{
HashTable H;
int i;
if( TableSize < MinTableSize )
{
printf( "Table size is too small!!" );
return NULL;
}
H = malloc( sizeof( struct HashTbl ) );
if( H == NULL )
{
printf( "Out of space !!!" );
exit( 1 );
}
H->TableSize = NextPrime( TableSize );
H->TheLists = malloc( sizeof( List ) * H->TableSize );
if( H->TheLists == NULL )
{
printf( "Out of space !!!" );
exit( 1 );
}
for( i = 0; i < H->TableSize; i++ )
{
H->TheLists[ i ] = malloc( sizeof( struct ListNode ) );
if( H->TheLists[ i ] == NULL )
{
printf( "Out of space !!!" );
exit( 1 );
}
else
H->TheLists[ i ]->Next = NULL;
}
return H;
}
/* 求P的E次方 模 N 的值 */
/* 详见《离散数学·原书第五版》 P80-P81 */
int ModuloPower( int P, int E, int N )
{
int R2 = 1;
int R,R1;
while( E != 0 )
{
R = E&1;
E = E >> 1;
R1 = ( P * P ) % N;
if( R == 1)
{
R2 = ( R2 * P ) % N;
}
P = R1;
}
return R2;
}
/* 判断 N 是否为一个素数 */
/* 不精确判断,当 N 小于 10000时,出错概率约为 22/10000 */
/* 当 N 为随机选取的512位数,出错概率为 1/(10^20) */
/* 当 N 为随机选取的1024位数,出错概率为 1/(10^41) */
/* 详见《算法导论·原书第二版》 P544-P547 */
int IsPrime( int N )
{
if( ModuloPower( 2, N - 1, N ) != 1 )
return 0;
else
return 1;
}
/* 获取当前数字的下一个素数 */
int NextPrime( int N )
{
int i;
for( i = ++N; ;i++)
{
if( IsPrime( i ) )
return i;
}
}
Position Find( ElementType Key, HashTable H )
{
Position P;
List L;
L = H->TheLists[ Hash( Key, H->TableSize ) ];
P = L->Next;
while( P != NULL && strcmp( P->Key, Key ) )
P->Next;
return P;
}
int Hash( const char *Key, int TableSize )
{
unsigned int HashVal = 0;
while( *Key != '\0' )
HashVal = ( HashVal << 5 ) + *Key++;
return HashVal % TableSize;
}
void Insert( ElementType Key, HashTable H )
{
Position Pos, NewCell;
List L;
Pos = Find( Key, H );
if( Pos == NULL )
{
NewCell = malloc( sizeof( struct ListNode ) );
if( NewCell == NULL )
{
printf( "Out of space !!!" );
exit( 1 );
}
else
{
L = H->TheLists[ Hash( Key, H->TableSize ) ];
NewCell->Next = L->Next;
NewCell->Key = malloc( sizeof( Key ) );
strcpy( NewCell->Key, Key );
L->Next = NewCell;
}
}
}
调用例子 _HashSep_Main.c
#include
#include
#include
typedef char * ElementType;
#include "_HashSep.h"
#include "_HashSep.c"
int main()
{
HashTable H;
Position P;
H = InitializeTable( 5000 );
Insert( "test", H );
P = Find( "test", H );
printf( "%s", P->Key );
return 1;
}