哈希表

        哈希表是種數據結構,它可以提供快速的插入操作和查找操作。第一次接觸哈希表時,它的優點多得讓人難以置信。不論哈希表中有多少數據,插入和刪除(有時包括側除)只需要接近常量的時間即0(1)的時間級。實際上,這只需要幾條機器指令。對哈希表的使用者一一人來說,這是一瞬間的事。哈希表運算得非常快,在計算機程序中,如果需要在一秒種內查找上千條記錄通常使用哈希表(例如拼寫檢查器)哈希表的速度明顯比樹快,樹的操作通常需要O(N)的時間級。哈希表不僅速度快,編程實現也相對容易。哈希表也有一些缺點它是基與數組的,數組創建後難於擴展某些哈希表被基本填滿時,性能下降得非常嚴重,所以程序雖必須要清楚表中將要存儲多少數據(或者準備好定期地把數據轉移到更大的哈希表中,這是個費時的過程)。而且,也沒有一種簡便的方法可以以任何一種順序〔例如從小到大)遍歷表中的數據項。如果需要這種能力,就只能選擇其他數據結構。然而如果不需要有序遍歷數據,井且可以提前預測數據量的大小。那麼哈希表在速度和易用性方面是無與倫比的。

        hash表,有時候也被稱爲散列表。個人認爲,hash表是介於鏈表和二叉樹之間的一種中間結構。鏈表使用十分方便,但是數據查找十分麻煩;二叉樹中的數據嚴格有序,但是這是以多一個指針作爲代價的結果。hash表既滿足了數據的查找方便,同時不佔用太多的內容空間,使用也十分方便。 打個比方來說,所有的數據就好像許許多多的書本。如果這些書本是一本一本堆起來的,就好像鏈表或者線性表一樣,整個數據會顯得非常的無序和凌亂,在你找到自己需要的書之前,你要經歷許多的查詢過程;而如果你對所有的書本進行編號,並且把這些書本按次序進行排列的話,那麼如果你要尋找的書本編號是n,那麼經過二分查找,你很快就會找到自己需要的書本;但是如果你每一個種類的書本都不是很多,那麼你就可以對這些書本進行歸類,哪些是文學類,哪些是藝術類,哪些是工科的,哪些是理科的,你只要對這些書本進行簡單的歸類,那麼尋找一本書也會變得非常簡單,比如說如果你要找的書是計算機方面的書,那麼你就會到工科一類當中去尋找,這樣查找起來也會顯得麻煩。不知道這樣舉例你清楚了沒有,上面提到的歸類方法其實就是hash表的本質。下面我們可以寫一個簡單的hash操作代碼。


a)定義hash表和基本數據節點

typedef struct _NODE
{
	int data;
	struct _NODE* next;
}NODE;

typedef struct _HASH_TABLE
{
	NODE* value[10];
}HASH_TABLE;

b)創建hash表

NODE* find_data_in_hash(HASH_TABLE* pHashTbl, int data)
{
	NODE* pNode;
	if(NULL ==  pHashTbl)
		return NULL;

	if(NULL == (pNode = pHashTbl->value[data % 10]))
		return NULL;

	while(pNode){
		if(data == pNode->data)
			return pNode;
		pNode = pNode->next;
	}
	return NULL;
}

c)在hash表當中尋找數據

NODE* find_data_in_hash(HASH_TABLE* pHashTbl, int data)
{
	NODE* pNode;
	if(NULL ==  pHashTbl)
		return NULL;

	if(NULL == (pNode = pHashTbl->value[data % 10]))
		return NULL;

	while(pNode){
		if(data == pNode->data)
			return pNode;
		pNode = pNode->next;
	}
	return NULL;
}

d)在hash表當中插入數據

STATUS insert_data_into_hash(HASH_TABLE* pHashTbl, int data)
{
	NODE* pNode;
	if(NULL == pHashTbl)
		return FALSE;

	if(NULL == pHashTbl->value[data % 10]){
		pNode = (NODE*)malloc(sizeof(NODE));
		memset(pNode, 0, sizeof(NODE));
		pNode->data = data;
		pHashTbl->value[data % 10] = pNode;
		return TRUE;
	}

	if(NULL != find_data_in_hash(pHashTbl, data))
		return FALSE;

	pNode = pHashTbl->value[data % 10];
	while(NULL != pNode->next)
		pNode = pNode->next;

	pNode->next = (NODE*)malloc(sizeof(NODE));
	memset(pNode->next, 0, sizeof(NODE));
	pNode->next->data = data;
	return TRUE;
}

e)從hash表中刪除數據

STATUS delete_data_from_hash(HASH_TABLE* pHashTbl, int data)
{
	NODE* pHead;
	NODE* pNode;
	if(NULL == pHashTbl || NULL == pHashTbl->value[data % 10])
		return FALSE;

	if(NULL == (pNode = find_data_in_hash(pHashTbl, data)))
		return FALSE;

	if(pNode == pHashTbl->value[data % 10]){
		pHashTbl->value[data % 10] = pNode->next;
		goto final;
	}

	pHead = pHashTbl->value[data % 10];
	while(pNode != pHead ->next)
		pHead = pHead->next;
	pHead->next = pNode->next;

final:
	free(pNode);
	return TRUE;
}


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