資料結構與演算法分析 學習筆記 (4)

2022-08-14 07:06:12 字數 2319 閱讀 9291

雜湊(hash)

雜湊是以常數平均時間執行插入,刪除,查詢的技術;需要元素之間比較,排序的資訊,如查詢最大,最小值等等操作不被hash所支援;

雜湊表關鍵的是設計雜湊函式,運算簡單並且在單元之間均勻的分配關鍵字,並減少碰撞;

1

//分離連線雜湊表的型別宣告

2#ifndef _hashsep_h34

struct

listnode;

5 typedef struct listnode *position;

6struct

hashtbl;

7 typedef struct hashtbl *hashtable;

89 hashtable initializetable(int

tablesize);

10void

destroytable(hashtable h);

11position find (elementtype key,hashtable h);

12void

insert(elementtype key,hashtable h);

13elementtype retrieve(position p);

1415

#endif /*_hashtable_h宣告*/

1617

struct

listnode18;

2223

typedef position list;

2425

struct

hashtbl26;

3031

//初始化

32 hashtable initializetable(int

tablesize)

3341

//分配hash表

42 h=malloc(sizeof(struct

hashtbl));

43if(h==null)

4447 h->tablesize=nextprime(tablesize);//

設定表的大小為以素數;

48//

分配鍊錶陣列

49 h->thelists=malloc(sizeof(list)*h->tablesize);

50if(h->thelist==null)

51 fataerro("

out of space");

52//

分配頭結點

53for(i=0;itablesize;i++)

5461

return

h;62}63

//分散鏈結表的find操作

64position find (elementtype key,hashtable h)

6574

//分散鏈結表的insert操作

75void

insert(elementtype key,hashtable h)

7692

}93 }

開放定址法

常用的衝突解決的方法:線性探測法,平方探測法,雙雜湊(兩個雜湊函式)

定理:如果使用平方探測,且表的大小是素數,那麼當表至少有一半是空的時候,總能夠插入乙個新的元素。

對於使用平方探測的開放定址雜湊法,如果表的元素填的太滿,那麼操作的執行時間將開始消耗過長,且insert操作可能失敗。這可能發生在有太多的移動和插入場合,此時解決的方法是建立另外乙個大約兩倍大的表,掃瞄整個原始雜湊表,計算每個元素的新雜湊錶值並將其插入到新錶中;此時產生了再雜湊。

小結:

雜湊表可以用來以常數時間實現insert和find操作。當使用雜湊表時,注意諸如裝填因子細節特別重要;

對於開放定址法:除非完全不可避免,否則裝填因子應該不超過0.5.如果使用線性探測,那麼效能隨著裝填因子接近於1將急速下降;

再雜湊運算可以通過使表增長(收縮)來實現,這樣將會保持合理的裝填因子;

使用雜湊表可以不可能找出最小元素。除非準確知道乙個字串,否則雜湊表也不可能有效查詢它。二叉查詢樹可以迅速找到在一定範圍內的所有項,雜湊表是做不到的。。

如果不需要有序的資訊以及對輸入的排序,那麼就應該使用雜湊表;

雜湊表的典型用途:1)、編譯器使用雜湊表跟蹤源**中宣告的變數。這種資料結構叫做符號表,2)在為遊戲編制的程式中。當程式搜尋不同的行時,它跟蹤通過計算基於位置的雜湊函式而看到一些位置。如果同意的位置再出現。程式通常通過簡單移動變換來避免昂貴的重複計算。遊戲程式的這種一般特點叫做交換表。

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