/*
* 程序名：hash.c，此程序演示哈希表的实现，数据元素单链表带头结点。
*
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
// 哈希表中数据元素的结构体。
typedef struct Element
{
unsigned int key; // 关键字。
int value; // 数据元素其它数据项，可以是任意数据类型。
// char value[1001]; // 数据元素其它数据项，可以是任意数据类型。
}Element;
// 数据元素单链表。
typedef struct Node
{
Element elem; // 数据元素。
struct Node *next; // next指针。
}Node;
// 哈希表
typedef struct HashTable
{
struct Node *head; // 数据元素存储基址，动态分配数组。
int tablesize; // 哈希表当前大小，即表长。
int count; // 哈希表中数据元素的个数。
}HashTable;
// 初始化哈希表，tablesize为哈希表的表长，返回哈希表的地址。
HashTable *InitHashTable(const unsigned int tablesize)
{
// 分配哈希表。
HashTable *hh=(HashTable *)malloc(sizeof(HashTable));
hh->tablesize=tablesize; // 哈希表长。
// 分配和初始化数据元素单链表的头结点。
hh->head=(Node *)malloc((hh->tablesize)*sizeof(Node));
memset(hh->head,0,(hh->tablesize)*sizeof(Node));
hh->count=0; // 哈希表中数据元素个数置为0。
return hh;
}
// 哈希函数。
unsigned int Hash(HashTable *hh,unsigned int key)
{
return key%hh->tablesize; // 对表长取余。
}
// 在哈希表中查找关键字，成功返回单链表结点的地址，失败返回空。
Node *LookUp(HashTable *hh,unsigned int key)
{
int ii;
ii=Hash(hh,key); // 获取关键key的哈希地址。
Node *pp=hh->head[ii].next;
// 遍历单链表。
while( (pp!=NULL) && (pp->elem.key!=key) )
{
pp=pp->next;
}
return pp;
}
// 从哈希表中删除关键及其数据，成功返回1，如果关键字不存在返回0。
int Delete(HashTable *hh,unsigned int key)
{
int ii;
ii=Hash(hh,key); // 获取关键key的哈希地址。
Node *pp=&hh->head[ii];
// 遍历单链表，pp指针停留在待删除关键key的前一结点。
while( (pp->next!=NULL) && (pp->next->elem.key!=key) )
{
pp=pp->next;
}
if (pp->next==NULL) return 0; // 查找失败。
Node *tmp=pp->next; // tmp为将要删除的结点。
pp->next=pp->next->next; // 写成p->next=tmp->next更简洁。
free(tmp); // 释放结点。
hh->count--; // 表中元素个数减1。
return 1;
}
// 向哈希表中插入数据元素，成功返回1，如果数据元素关键字已存在，返回0。
int Insert(HashTable *hh,Element *ee)
{
// 查找关键字是否已存在，如果存在，插入失败。
Node *pp=LookUp(hh,ee->key);
if (pp!=NULL) { printf("关键字%d已存在。\n",ee->key); return 0; }
Node *qq=(Node *)malloc(sizeof(Node));
memcpy(&qq->elem,ee,sizeof(Element));
// 用头插法插入新数据元素。
int ii=Hash(hh,ee->key);
qq->next=hh->head[ii].next;
hh->head[ii].next=qq;
hh->count++; // 表中元素个数加1。
return 1;
}
// 销毁哈希表
void FreeHashTable(HashTable *hh)
{
int ii;
Node *pp,*qq;
// 释放全部的单链表。
for(ii=0;ii<hh->tablesize;ii++)
{
pp=hh->head[ii].next;
while(pp)
{
qq=pp->next;
free(pp);
pp=qq;
}
}
// 释放全部单链表的头结点数组。
free(hh->head);
free(hh); // 释放哈希表。
}
// 打印哈希表。
void PrintTable(HashTable *hh)
{
int ii;
for (ii=0;ii<hh->tablesize;ii++)
{
Node *pp=hh->head[ii].next;
while (pp)
{
printf("[%d-%d] ",pp->elem.key,pp->elem.value);
// printf("[%d-%s] ",pp->elem.key,pp->elem.value);
pp=pp->next;
}
printf("^\n");
}
printf("\n");
}
int main()
{
// 初始化哈希表。
HashTable *hh=InitHashTable(10);
Element ee;
// 插入数据元素，关键字从10到20。
ee.key=10; ee.value=110; Insert(hh,&ee);
ee.key=11; ee.value=111; Insert(hh,&ee);
ee.key=12; ee.value=112; Insert(hh,&ee);
ee.key=13; ee.value=113; Insert(hh,&ee);
ee.key=14; ee.value=114; Insert(hh,&ee);
ee.key=15; ee.value=115; Insert(hh,&ee);
ee.key=16; ee.value=116; Insert(hh,&ee);
ee.key=17; ee.value=117; Insert(hh,&ee);
ee.key=18; ee.value=118; Insert(hh,&ee);
ee.key=19; ee.value=119; Insert(hh,&ee);
// 插入数据元素，关键字从20到30。
ee.key=20; ee.value=120; Insert(hh,&ee);
ee.key=21; ee.value=121; Insert(hh,&ee);
ee.key=22; ee.value=122; Insert(hh,&ee);
ee.key=23; ee.value=123; Insert(hh,&ee);
ee.key=24; ee.value=124; Insert(hh,&ee);
ee.key=25; ee.value=125; Insert(hh,&ee);
ee.key=26; ee.value=126; Insert(hh,&ee);
ee.key=27; ee.value=127; Insert(hh,&ee);
ee.key=28; ee.value=128; Insert(hh,&ee);
ee.key=29; ee.value=129; Insert(hh,&ee);
// 插入数据元素，关键字从30到32。
ee.key=30; ee.value=130; Insert(hh,&ee);
ee.key=31; ee.value=131; Insert(hh,&ee);
ee.key=32; ee.value=132; Insert(hh,&ee);
printf("count=%d\n",hh->count);
PrintTable(hh); // 打印哈希表
Delete(hh,12); // 删除哈希表中关键字为12的数据元素。
printf("count=%d\n",hh->count);
PrintTable(hh); // 打印哈希表
// 在哈希表中查找关键字18。
Node *pp=LookUp(hh,18);
if (pp==0) printf("LookUp(18) failed.\n");
else printf("key=18,value=%d.\n",pp->elem.value);
// ee.key=10; strcpy(ee.value,"<no>00010<no/><name>西施</name><yz>绝世美人</yz>"); Insert(hh,&ee);
// PrintTable(hh); // 打印哈希表
FreeHashTable(hh); // 销毁哈希表
return 0;
}