C++语言实现hash表详解及实例代码

Z时代
2024-01-10
分类：综合

C++语言实现hash表详解

概要：

hash表，有时候也被称为散列表。个人认为，hash表是介于链表和二叉树之间的一种中间结构。链表使用十分方便，但是数据查找十分麻烦；二叉树中的数据严格有序，但是这是以多一个指针作为代价的结果。hash表既满足了数据的查找方便，同时不占用太多的内容空间，使用也十分方便。

打个比方来说，所有的数据就好像许许多多的书本。如果这些书本是一本一本堆起来的，就好像链表或者线性表一样，整个数据会显得非常的无序和凌乱，在你找到自己需要的书之前，你要经历许多的查询过程；而如果你对所有的书本进行编号，并且把这些书本按次序进行排列的话，那么如果你要寻找的书本编号是n，那么经过二分查找，你很快就会找到自己需要的书本；但是如果你每一个种类的书本都不是很多，那么你就可以对这些书本进行归类，哪些是文学类，哪些是艺术类，哪些是工科的，哪些是理科的，你只要对这些书本进行简单的归类，那么寻找一本书也会变得非常简单，比如说如果你要找的书是计算机方面的书，那么你就会到工科一类当中去寻找，这样查找起来也会显得麻烦。

不知道这样举例你清楚了没有，上面提到的归类方法其实就是hash表的本质。下面我们可以写一个简单的hash操作代码。

a）定义hash表和基本数据节点


typedef struct _NODE 
{ 
  int data; 
  struct _NODE* next; 
}NODE; 
typedef struct _HASH_TABLE 
{ 
  NODE* value[10]; 
}HASH_TABLE;

b）创建hash表


HASH_TABLE* create_hash_table() 
{ 
  HASH_TABLE* pHashTbl = (HASH_TABLE*)malloc(sizeof(HASH_TABLE)); 
  memset(pHashTbl, 0, sizeof(HASH_TABLE)); 
  return pHashTbl; 
}

c）在hash表当中寻找数据


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表当中插入数据


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）从hash表中删除数据


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; 
}