哈希表设计-大大数据结构课程设计

数据结构哈希表设计数据结构哈希表设计⒈简介哈希表是一种常见的数据结构，用于存储和查找数据。

它基于哈希函数将键映射到一个固定大小的数组索引。

在本文档中，我们将详细介绍哈希表的设计、实现和使用。

⒉哈希函数设计哈希函数是哈希表的核心，它将键转换成对应的数组索引。

以下是一些常见的哈希函数设计方法：●直接定址法：使用键的某个属性作为数组索引，例如将键的ASCII码值作为数组索引。

●除留余数法：将键除以某个数并取余，得到的余数作为数组索引。

●平方取中法：将键的平方值的中间几位数作为数组索引。

●折叠法：将键分成几个部分，然后将这些部分进行叠加或者异或操作，得到的结果作为数组索引。

⒊哈希表实现哈希表实际上是一个数组，数组的每个元素称为桶（bucket）每个桶可以存储一个键值对，或者一个链表/数组用于解决哈希冲突。

以下是哈希表的基本操作：●插入（Insert）：根据键的哈希值找到对应的桶，插入键值对。

●查找（Search）：根据键的哈希值找到对应的桶，查找键对应的值。

●删除（Delete）：根据键的哈希值找到对应的桶，删除键值对。

⒋哈希冲突解决哈希函数的设计不能保证每个键都映射到不同的索引，因此可能会出现哈希冲突。

常见的解决哈希冲突的方法有以下几种：●链地质法：每个桶存储一个链表或者数组，具有相同哈希值的键值对存储在同一个桶中。

●开放地质法：当发生冲突时，继续探测数组中的下一个位置，直到找到一个空闲位置来存储键值对。

●再哈希法：使用多个哈希函数，当发生冲突时，使用下一个哈希函数来计算下一个索引。

⒌哈希表性能分析哈希表的性能与哈希函数的设计和冲突解决方法有关。

以下是一些常见的性能指标：●负载因子（Load Factor）：表示哈希表中已经存储的键值对数量与桶的总数量之比。

负载因子越大，哈希冲突的可能性越高。

●查找时间复杂度：理想情况下，哈希表的查找时间复杂度为O(1）但在发生哈希冲突时，可能需要遍历链表或者进行探测，导致查找时间复杂度增加。

福建工程学院课程设计课程：算法与数据结构题目：哈希表专业：网络工程班级：xxxxxx班座号：xxxxxxxxxxxx姓名：xxxxxxx2011年12 月31 日实验题目：哈希表一、要解决的问题针对同班同学信息设计一个通讯录，学生信息有姓名，学号，电话号码等。

以学生姓名为关键字设计哈希表，并完成相应的建表和查表程序。

基本要求：姓名以汉语拼音形式，待填入哈希表的人名约30个，自行设计哈希函数，用线性探测再散列法或链地址法处理冲突；在查找的过程中给出比较的次数。

完成按姓名查询的操作。

运行的环境：Microsoft Visual C++ 6.0二、算法基本思想描述设计一个哈希表（哈希表内的元素为自定义的结构体）用来存放待填入的30个人名，人名为中国姓名的汉语拼音形式，用除留余数法构造哈希函数，用线性探查法解决哈希冲突。

建立哈希表并且将其显示出来。

通过要查找的关键字用哈希函数计算出相应的地址来查找人名。

通过循环语句调用数组中保存的数据来显示哈希表。

三、设计1、数据结构的设计和说明（1）结构体的定义typedef struct //记录{NA name;NA xuehao;NA tel;}Record;录入信息结构体的定义，包含姓名，学号，电话号码。

typedef struct //哈希表{Record *elem[HASHSIZE]; //数据元素存储基址int count; //当前数据元素个数int size; //当前容量}HashTable;哈希表元素的定义，包含数据元素存储基址、数据元素个数、当前容量。

2、关键算法的设计（1）姓名的折叠处理long fold(NA s) //人名的折叠处理{char *p;long sum=0;NA ss;strcpy(ss,s); //复制字符串，不改变原字符串的大小写strupr(ss); //将字符串ss转换为大写形式p=ss;while(*p!='\0')sum+=*p++;printf("\nsum====================%d",sum);return sum;}（2）建立哈希表1、用除留余数法构建哈希函数2、用线性探测再散列法处理冲突int Hash1(NA str) //哈希函数{long n;int m;n=fold(str); //先将用户名进行折叠处理m=n%HASHSIZE; //折叠处理后的数，用除留余数法构造哈希函数return m; //并返回模值}Status collision(int p,int c) //冲突处理函数，采用二次探测再散列法解决冲突{int i,q;i=c/2+1;while(i<HASHSIZE){if(c%2==0){c++;q=(p+i*i)%HASHSIZE;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}else{q=(p-i*i)%HASHSIZE;c++;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}}return UNSUCCESS;}void benGetTime();void CreateHash1(HashTable* H,Record* a) //建表，以人的姓名为关键字，建立相应的散列表{ int i,p=-1,c,pp;system("cls"); //若哈希地址冲突，进行冲突处理benGetTime();for(i=0;i<NUM_BER;i++){c=0;p=Hash1(a[i].name);pp=p;while(H->elem[pp]!=NULL) {pp=collision(p,c);if(pp<0){printf("第%d记录无法解决冲突",i+1); //需要显示冲突次数时输出continue;} //无法解决冲突，跳入下一循环}H->elem[pp]=&(a[i]); //求得哈希地址，将信息存入H->count++;printf("第%d个记录冲突次数为%d。

课程设计(论文)任务书软件学院学院软件工程专业班一、课程设计(论文)题目：通讯录管理系统的设计与实现——哈希表二、课程设计(论文)工作自2016 年 1 月 4 日起至 2016 年 1 月 10 日止三、课程设计(论文) 地点: 软件测试中心（北区测试二室）四、课程设计(论文)容要求：1．本课程设计的目的⑴训练学生灵活应用所学数据结构知识，独立完成问题分析，结合课程的理论知识，编写程序求解指定问题；⑵初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、编码、测试等基本方法和技能；⑶提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力，巩固、深化学生的理论知识，提升编程水平。

2．课程设计的任务及要求1）基本要求：⑴要求从分析题目的需求入手，按设计抽象数据类型、构思算法、通过设计实现抽象数据类型、编写上机程序和上机调试等若干步骤完成题目，最终写出完整的报告；⑵在程序设计阶段应尽量利用已有的标准函数，加大代码的重用率；⑶程序设计语言推荐使用C/C++，程序书写规，源程序需加必要的注释；⑷每位同学需提交可独立运行的程序和规的课程设计报告。

2）课程设计论文编写要求⑴理论设计部分以课程设计论文的形式提交，格式必须按照课程设计论文标准格式进行书写和装订；⑵课程设计报告包括中文目录、设计任务、需求分析、概要设计、详细设计、编码实现、调试分析、课设总结、辞、参考文献、附录等；⑶设计部分应包含系统功能模块图，调试分析应包括运行截图等。

3）课程设计评分标准：⑴学习态度：10分；⑵系统设计：20分；⑶编程调试：20分；⑷回答问题：20分；⑸论文撰写：30分。

4）参考文献：⑴严蔚敏冬梅吴伟民著.数据结构(C语言版)[M]. 人民邮电. 2015.2⑵春葆. 数据结构教程上机实验指导[M]. 清华大学. 2013.1⑶何钦铭,燕等. 数据结构课程设计[M]. 大学. 2007.85）课程设计进度安排⑴准备阶段（4学时）：选择设计题目、了解设计目的要求、查阅相关资料；⑵程序模块设计分析阶段（4学时）：程序概要设计、详细设计；⑶代码编写调试阶段（8学时）：程序模块代码编写、调试、测试；⑷撰写论文阶段（4学时）：总结课程设计任务和设计容，撰写课程设计论文。

目录课程设计任务书 01．问题描述 (2)1.1问题描述 (2)1.2基本要求 (2)1.3测试数据 (2)2.实现分析 (2)3．程序设计 (3)3.1存储结构设计 (3)3.2主要算法设计 (3)3.2.1程序主要函数原型及功能 (3)3.2.2各函数的实现 (4)3.2.3函数模块 (8)3.2.4程序流程图 (8)4.调试报告 (10)4.1调试中的问题 (10)4.2对设计和编码的讨论和分析 (10)5. 程序运行结果 (10)6.经验和体会 (12)6.1感受和体会 (12)6.2对算法改进的想法 (14)7.哈希表和源程序 (14)7.1哈希表 (14)7.2源程序 (15)本科生课程设计成绩评定表 (19)课程设计任务书学生姓名：专业班级：班指导教师：工作单位：计算机科学系题目: 哈希表设计初始条件：针对某个集体（比如你所在的班级）中的“人名”设计一个哈希表，使得平均查找长度不超过R，完成相应的建表和查表程序。

假设人名为中国人姓名的汉语拼音形式。

待填入哈希表的人名共有30个，取平均查找长度的上限为2。

哈希函数用除留余数法构造，用伪随机探测再散列发处理冲突。

测试用例见题集p166。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）课程设计报告按学校规定格式用A4纸打印（书写），并应包含如下内容：1、问题描述简述题目要解决的问题是什么。

2、设计存储结构设计、主要算法设计（用类C语言或用框图描述）、测试用例设计；3、调试报告调试过程中遇到的问题是如何解决的；对设计和编码的讨论和分析。

4、经验和体会（包括对算法改进的设想）5、附源程序清单和运行结果。

源程序要加注释。

如果题目规定了测试数据，则运行结果要包含这些测试数据和运行输出，6、设计报告、程序不得相互抄袭和拷贝；若有雷同，则所有雷同者成绩均为0分。

时间安排：1、第19周完成。

2、7月1 日14：00到计算中心检查程序、交课程设计报告、源程序（CD盘）。

(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 数据结构课程设计（哈希表的设计）院系专业班级学生姓名学号课程设计日期：2011年6月26日至2011年7 月7 日目录一、问题描述 (3)二、需求分析1、基本要求 (3)2、测试数据 (3)三、概要设计 (3)四、详细设计 (4)五、测试分析 (11)六、课程设计总结 (13)七、附录（源代码） (14)一、问题描述针对自己班级体中的“人名”设计一个哈希表，使得平均查找长度不超过R，完成相应的建表和查表程序。

二、需求分析基本要求：假设人名为中国姓名的汉语拼音模式。

待填入哈希表的人名共有30个，取平均查找长度的上限为2。

哈希函数用除留余数法构造，用链表法处理冲突。

测试数据：输入30个人的姓名拼音，即30个字符串，然后用除留余数法构建哈希表并用链表法处理冲突，最后将结果输出，程序自动计算查找长度的总数和平均查找长度，然后用户可以根据需求进行查找操作。

三、概要设计四、详细设计头文件#include <stdio. 30 *哈希表长度*int sum=0,k=0;typedef struct Node*哈希表结构体*{char key_code[10];*哈希表地址*struct Node *next;}Node;typedef struct mode;}void Hash_Init(HashTable str[0]+str[1]+str[2]; }int Hash_Insert(HashTable 1;}Node* Hash_Search(HashTable NULL;} else if( p;}p = p->next;sum++;}}return NULL;}int Hash_Create(HashTable ");return 1;}int ;i++){printf("%4d",i);printf("%4d",");}return count2;}void Hash_Link()*链表法构造函数*{int key;int i;Node *node;HashTable ",k); *查找总长度*printf("ASL=%d8\n",k); *平均查找长度*printf("请输入要查找的数据：");*输入查找的姓名*scanf("%s",&key);node = Hash_Search(",sum);if(node != NULL)printf("查找成功！");elseprintf("查找不成功！");}void -1;di++){address=((data%P)+di)%;if(status[address]==0){;}int 1;else{for(di=1;di<=-1;di++)*哈希表中元素与查找元素不相等，查找下一元素* {address=((key%P)+di)%;if( di+1;break;}}}if(di>=)return 0;}int main()*主函数*{printf("\t\t\t************************\n");printf("\t\t\t 哈希表设计\n");printf("\n");printf("\t\t\t************************\n");printf("\n");Hash_Link();}五、测试分析测试数据：随机输入的30个人的姓名拼音测试过程：输入30个人的姓名拼音，观察输出结果，并进行查找操作测试结果：主界面：哈希表：六、课程设计总结这次数据结构课程设计持续了两周，在这两周中付出了很多，同样也得到了很多。

一．问题描述职工的姓名通过哈希表建表，基于哈希表的查找，建立一个简单的职工管理系统。

可以利用自己的班集体中的“人名”设计一个哈希表，使得平均查找长度不超过R，完成相应的建表和查表程序。

对将班上同学看做职工进行管理，包括插入、删除、查找、排序等功能。

二．基本要求假设人名为中国姓名的汉语拼音形式。

待填入哈希表的人名共有30个，取平均查找长度的上限为2。

哈希函数用除留余数法构照，用链表法处理冲突。

职工对象包括姓名、性别、出生年月、工作年月、学历、职务、住址、电话等信息。

（1）新增一名职工：将新增职工对象按姓名以字典方式职工管理文件中。

（2）删除一名职工：从职工管理文件中删除一名职工对象。

（3）查询：从职工管理文件中查询符合某些条件的职工。

（4）修改：检索某个职工对象，对其某些属性进行修改。

（5）排序：按某种需要对职工对象文件进行排序。

三．数据结构的设计哈希表（Hash table，也叫散列表），是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构。

也就是说，它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录，加快查找的速度。

这个映射函数叫做散列函数，存放记录的数组叫做哈希表。

1.哈希表的构造方法多种多样，实际工作中需视不同的情况采用不同的哈希函数，经常在构建一个哈希表选择构造方法时需要考虑的因素有：计算哈希函数所需时间、关键字的长度、哈希表的大小、关键字的分布情况、记录的查找频率等。

本次题目要求采用除留余数法构造哈希函数，一般方法如下：取关键字被某个不大于散列表表长m的数p除后所得的余数为散列地址。

即 H(key) = key MOD p,p<=m不仅可以对关键字直接取模，也可在折叠、平方取中等运算之后取模。

对p的选择很重要，一般取素数或m，若p选的不好，容易产生同义词。

由于职工主要以姓名为标志，于是将职工姓名的汉语拼音所对应的ASCII码进行相加，所得到的和作为关键字；取p等于表长30，则关键字除以30以后所得到的余数便是哈希地址。

学号：************课程设计题目哈希表及其应用教学院计算机学院专业09网络工程班级09网络工程（1）班姓名吴浪指导教师刘志远年月日课程设计任务书2010 ～2010 学年第 1 学期学生姓名：吴浪专业班级： 09网络工程指导教师刘志远工作部门：计算机学院一、课程设计题目哈希表及其应用二、课程设计内容建立一个小型信息管理系统（可以是图书、人事、学生、物资、商品等任何信息管理系统）。

要求：1.使用哈希查找表存储信息；2.实现查找、插入、删除、统计、输出等功能；三、进度安排1．初步完成总体设计，搭好框架；2．完成最低要求：尝试使用多种哈希函数和冲突解决方法，并通过实际运行测试给出自己的评价四、基本要求1．界面友好，函数功能要划分好2．程序要加必要的注释3．要提供程序测试方案教研室主任签名：年月日1 概述 (4)2 设计目的 (4)3 设计功能说明 (4)4 详细设计说明 (5)5 流程图 (5)6 程序代码 (6)7 程序运行结果 (15)8 总结 (19)参考文献 (19)成绩评定表 (20)数据结构是一门理论性强、思维抽象、难度较大的课程，是基础课和专业课之间的桥梁，只有进行实际操作，将理论应用于实际中，才能确实掌握书中的知识点。

通过课程设计，不仅可以加深学生对数据结构基本概念的了解，巩固学习成果，还能够提高实际动手能力。

为学生后继课程的学习打下良好的基础。

2 设计目的《数据结构》课程设计是在教学实践基础上进行的一次大型实验，也是对该课程所学理论知识的深化和提高。

因此，要求学生能综合应用所学知识，设计与制造出具有较复杂功能的应用系统，并且在实验的基本技能方面上进行一次全面的训练。

通过程序的编译掌握对程序的调试方法及思想，并且让学生学会使用一些编程技巧。

促使学生养成良好的编程习惯。

1.使学生能够较全面地巩固和应用课堂中所学的的基本理论和程序设计方法，能够较熟练地完成程序的设计和调试。

2.培养学生综合运用所学知识独立完成程序课题的能力。

洛阳理工学院课程设计说明书课程名称数据结构设计课题哈希表的设计与实现专业班级学号姓名完成日期 2课程设计任务书设计题目：哈希表的设计与实现设计内容与要求：设计哈希表实现电话号码查询系统。

[基本要求]1、设每个记录有下列数据项：电话号码、用户名、地址；2、从键盘输入各记录，分别以电话号码和用户名为关键字建立哈希表；3、采用再哈希法解决冲突；4、查找并显示给定电话号码的记录；5、查找并显示给定用户名的记录。

6、在哈希函数确定的前提下，考察平均查找长度的变化。

指导教师：2014 年课程设计评语成绩：指导教师：年月日【问题描述】如何设计一个结构体数组使该数组中每个元素包含电话号码、用户名、地址。

如何分别以电话号码和用户名为关键字建立哈希表。

如何利用线性探测再散列法解决冲突。

如何实现用哈希法查找并显示给定电话号码的记录。

如何查找并显示给定用户的记录。

手工计算查找不成功的平均查找长度。

【基本要求】设计哈希表实现电话号码查询系统。

设计程序完成以下要求：（1）、设每个记录有下列数据项：电话号码、用户名、地址；（2）、从键盘输入各记录，分别以电话号码和用户名为关键字建立哈希表；（3）、采用再哈希法解决冲突（4）、查找并显示给定电话号码的记录；（5）、查找并显示给定用户的记录。

（6）、在哈希函数确定的前提下，考察平均查找长度的变化。

【测试数据】1.用户名：weiguo，号码：123，地址：gansu2.用户名：zhangkui，号码：321，地址：shanxi【算法思想】进入主函数,用户输入1:输入哈希表元素，然后再选择2或者3按照用户名或者电话号码散列，在这下面又有分支语句选择解决冲突的办法，用线性探测再散列还是再哈希法。

生成哈希表之后，选择查找操作3分别以用户名和电话号码为关键字进行查找。

最后，输出查找不成功的平均查找长度。

在本程序当中用了两种解决冲突的办法，分别是线性探测再散列和再哈希法。

哈希函数构造方法是，除留余数法。

数据结构哈希表设计数据结构哈希表设计====================章节一：引言---------------------在计算机科学中，哈希表（Hash Table）是一种用于实现关联数组（Associative Array）或映射（Map）的数据结构。

哈希表通过使用哈希函数将键（Key）映射到存储位置（数组索引）来实现快速的插入、删除和查找操作。

本文将详细介绍哈希表的设计原理和实现方法。

章节二：哈希函数---------------------哈希函数是哈希表的核心，它将任意大小的输入映射为固定大小的输出，通常是一个整数。

好的哈希函数应该具有以下特性：1.一致性：对于相同的输入，始终返回相同的输出。

2.均匀性：哈希函数应将输入均匀地映射到输出范围内。

3.支持快速计算：哈希函数应该能够在常数时间内计算出哈希值。

章节三：哈希冲突解决方法------------------------由于哈希函数的输出空间通常较小，不同的键可能会被映射到相同的存储位置上，这就导致了哈希冲突。

在实际应用中，哈希冲突是不可避免的。

为了解决哈希冲突，常用的方法有以下几种：1.法（Chning）：将冲突的键值对存储在同一个链表中，在插入和查找时顺序遍历链表即可。

2.开放地质法（Open Addressing）：将冲突的键值对存储在哈希表中的其他位置，通过一定的规则（如线性探测、二次探测等）查找下一个可用的位置。

3.建立更好的哈希函数：合适的哈希函数能够尽量减少冲突的概率。

章节四：哈希表的实现--------------------在实现哈希表时，我们需要考虑以下几个重要的方面：1.哈希函数的选择：选择合适的哈希函数是保证哈希表性能的关键。

不同的键类型可能需要不同的哈希函数。

2.存储结构的选择：可以使用数组、链表、红黑树等数据结构来存储哈希表中的键值对。

3.动态扩容：当哈希表中的数据量增加时，需要及时进行扩容操作，以保证哈希表的性能。

数据结构哈希表设计在计算机科学领域中，数据结构是我们组织和存储数据的方式，而哈希表则是其中一种非常重要和高效的数据结构。

哈希表能够在平均情况下以接近常量的时间复杂度完成数据的插入、查找和删除操作，这使得它在许多应用场景中都大显身手。

要理解哈希表，首先得明白“哈希”这个概念。

简单来说，哈希就是把一个任意长度的输入通过某种规则变换成一个固定长度的输出。

这个输出通常被称为哈希值或者哈希码。

那么哈希表是怎么工作的呢？我们先有一个固定大小的数组，然后通过一个哈希函数将需要存储的数据的关键值转换为数组的索引。

比如说，我们要存储一组学生的姓名和他们的成绩，学生的姓名就是关键值。

通过哈希函数计算出姓名对应的哈希值，这个哈希值就决定了数据在数组中的存储位置。

但是这里有一个问题，如果不同的关键值通过哈希函数计算出来的哈希值相同，那该怎么办呢？这种情况被称为哈希冲突。

为了解决哈希冲突，有几种常见的方法。

一种是开放寻址法。

当发生冲突时，我们按照一定的规则在数组中寻找下一个空闲的位置来存储数据。

比如说线性探测，就是从发生冲突的位置开始，依次往后查找空闲的位置。

另一种是链地址法。

在数组的每个位置上，不是直接存储数据，而是存储一个链表。

当发生冲突时，新的数据就添加到对应位置的链表中。

在设计哈希表时，哈希函数的选择至关重要。

一个好的哈希函数应该能够尽量均匀地将关键值映射到数组的不同位置，减少冲突的发生。

常见的哈希函数有直接定址法、除留余数法、数字分析法等等。

直接定址法就是直接取关键值的某个部分或者全部作为哈希值。

除留余数法是用关键值除以一个数，然后取余数作为哈希值。

数字分析法则是通过分析关键值的数字分布特征来设计哈希函数。

除了哈希函数，哈希表的负载因子也是一个重要的概念。

负载因子是指已经存储的数据个数与数组大小的比值。

当负载因子过大时，冲突的概率会增加，从而影响哈希表的性能。

因此，当负载因子超过一定的阈值时，我们需要对哈希表进行扩容，重新分配数据的存储位置。

福建工程学院课程设计课程：算法与数据结构题目：哈希表专业：网络工程班级： xxxxxx班座号： xxxxxxxxxxxx： xxxxxxx2011年 12 月 31 日实验题目：哈希表一、要解决的问题针对同班同学信息设计一个通讯录，学生信息有，学号，等。

以学生为关键字设计哈希表，并完成相应的建表和查表程序。

基本要求：以汉语拼音形式，待填入哈希表的人名约30个，自行设计哈希函数，用线性探测再散列法或链地址法处理冲突；在查找的过程中给出比较的次数。

完成按查询的操作。

运行的环境：Microsoft Visual C++ 6.0二、算法基本思想描述设计一个哈希表（哈希表的元素为自定义的结构体）用来存放待填入的30个人名，人名为中国的汉语拼音形式，用除留余数法构造哈希函数，用线性探查法解决哈希冲突。

建立哈希表并且将其显示出来。

通过要查找的关键字用哈希函数计算出相应的地址来查找人名。

通过循环语句调用数组中保存的数据来显示哈希表。

三、设计1、数据结构的设计和说明（1）结构体的定义typedef struct //记录{NA name;NA xuehao;NA tel;}Record;录入信息结构体的定义，包含，学号，。

typedef struct //哈希表{Record *elem[HASHSIZE]; //数据元素存储基址int count; //当前数据元素个数int size; //当前容量}HashTable;哈希表元素的定义，包含数据元素存储基址、数据元素个数、当前容量。

2、关键算法的设计（1）的折叠处理long fold(NA s) //人名的折叠处理{char *p;long sum=0;NA ss;strcpy(ss,s); //复制字符串，不改变原字符串的大小写strupr(ss); //将字符串ss转换为大写形式p=ss;while(*p!='\0')sum+=*p++;printf("\nsum====================%d",sum);return sum;}（2）建立哈希表1、用除留余数法构建哈希函数2、用线性探测再散列法处理冲突int Hash1(NA str) //哈希函数{long n;int m;n=fold(str); //先将用户名进行折叠处理m=n%HASHSIZE; //折叠处理后的数，用除留余数法构造哈希函数return m; //并返回模值}Status collision(int p,int c) //冲突处理函数，采用二次探测再散列法解决冲突{int i,q;i=c/2+1;while(i<HASHSIZE){if(c%2==0){c++;q=(p+i*i)%HASHSIZE;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}else{q=(p-i*i)%HASHSIZE;c++;if(q>=0) return q;else i=c/2+1;}}return UNSUCCESS;}void benGetTime();void CreateHash1(HashTable* H,Record* a) //建表，以人的为关键字，建立相应的散列表{ int i,p=-1,c,pp;system("cls"); //若哈希地址冲突，进行冲突处理benGetTime();for(i=0;i<NUM_BER;i++){c=0;p=Hash1(a[i].name);pp=p;while(H->elem[pp]!=NULL) {pp=collision(p,c);if(pp<0){printf("第%d记录无法解决冲突",i+1); //需要显示冲突次数时输出continue;} //无法解决冲突，跳入下一循环}H->elem[pp]=&(a[i]); //求得哈希地址，将信息存入H->count++;printf("第%d个记录冲突次数为%d。

数据结构哈希表设计1.引言哈希表（Hash Table）是一种常用的数据结构，用于快速存储和检索数据。

它通过将键（Key）映射到值（Value）来实现高效的数据存储和查找。

本文将介绍哈希表的设计原理和实现方法，以及一些常见的应用场景。

2.哈希函数的选择哈希函数是实现哈希表的关键，它将键映射到哈希值。

一个好的哈希函数应当具有以下特点：●均匀性：对于任意的输入，哈希函数应该能够将其均匀地映射到哈希表的各个位置，避免产生过多的冲突。

●高效性：哈希函数应当能够在常数时间内计算出哈希值，避免影响哈希表的性能。

●低冲突性：哈希函数应当能够尽可能少的冲突，即不同的键经过哈希函数计算得到相同的哈希值的概率应当很低。

3.冲突解决方法由于哈希函数的有限性，不同的键可能会产生相同的哈希值，这种情况称为冲突。

常见的冲突解决方法有以下几种：●链地质法（Chning）：将哈希表的每个位置引入链表，当多个键映射到相同的位置时，将它们存储在链表中。

●开放寻址法（Open Addressing）：当发生冲突时，通过一定的方法在哈希表中寻找下一个可用的位置，直到找到一个空位置或者遍历完整个哈希表。

●再哈希法（Rehashing）：当发生冲突时，通过应用另一个哈希函数来计算出一个新的哈希值，以此来解决冲突。

4.哈希表的操作哈希表支持以下几种操作：●插入（Insert）：将一个键值对插入到哈希表中。

●删除（Delete）：从哈希表中删除指定的键值对。

●查找（Search）：根据给定的键，在哈希表中查找对应的值。

●更新（Update）：根据给定的键，更新哈希表中对应的值。

5.哈希表的应用哈希表广泛应用于各种场景，例如：●缓存：哈希表可以用于实现高效的缓存系统，根据请求的键值对快速查找到对应的数据。

●字典：哈希表可以被用作实现字典，将单词与其定义相关联。

●数据库索引：哈希表可以用于构建数据库的索引，提高数据的检索性能。

6.总结哈希表是一种高效的数据结构，通过将键映射到值来实现快速的数据存储和检索。

数据结构哈希表设计数据结构哈希表设计一、概述哈希表是一种在计算机科学中广泛应用的数据结构，它通过将关键字映射到哈希表中的位置来实现快速的查找、插入和删除操作。

本文将详细介绍哈希表的设计原理、实现方法和常见应用场景。

二、设计原理1、哈希函数的选择哈希函数是哈希表的关键，它将关键字映射到哈希表中的位置。

一个好的哈希函数能够尽可能地将关键字均匀地分布在哈希表中，减少冲突。

2、冲突解决方法由于哈希函数的输出值的范围通常远小于关键字的范围，不可避免地会出现冲突。

冲突解决方法主要有开放定址法、链地质法和再哈希法。

3、动态扩容在使用哈希表的过程中，可能会发生数据增加的情况。

为了保持哈希表的性能，需要进行动态扩容，重新计算哈希函数，并将原有数据重新散列。

三、实现方法1、哈希表的数据结构哈希表通常由一个数组和一个哈希函数组成。

数组的大小为哈希表的容量，每个位置存储一个链表或其他数据结构。

2、哈希函数的实现哈希函数的实现可以基于关键字的特征进行设计，例如，对于字符串关键字，可以使用字符的ASCII码值的和或乘积作为哈希函数。

3、冲突解决方法的实现- 开放定址法：当发生冲突时，依次查找下一个空位置，并将数据插入其中。

- 链地质法：每个位置存储一个链表，发生冲突时，将数据插入到链表的末尾。

- 再哈希法：使用不同的哈希函数重新计算哈希值，直到找到一个空位置。

四、常见应用场景1、数据库索引哈希表可以用于实现数据库的索引功能，快速定位到存储的数据。

2、缓存实现哈希表可以作为缓存系统的核心数据结构，用于存储缓存的键值对。

3、字典实现哈希表可以用于实现字典，将单词作为键进行存储和查询。

附件：无附件。

法律名词及注释：1、哈希表：是一种数据结构，它通过哈希函数将关键字映射到哈希表中的位置，实现快速的查找、插入和删除操作。

2、关键字：在哈希表中与数据相关联的标识符或键。

关键字是哈希函数的输入。

3、哈希函数：将关键字映射到哈希表中位置的函数。

数学与计算机学院课程设计说明书课程名称: 数据结构-课程设计课程代码: 8404181题目：哈希表的设计与实现年级/专业/班: 2009级软件工程3班学生姓名：张加发学号：312009*********开始时间：2011 年06 月20 日完成时间：2011 年06 月29 日课程设计成绩：学习态度及平时成绩（30）技术水平与实际能力（20）创新（5）说明书撰写质量(45）总分（100)指导教师签名: 年月日数据结构课程设计任务书学院名称: 数学与计算机学院课程代码：8404181专业：软件工程年级：2009级一、设计题目哈希表的设计与实现二、主要内容设计哈希表实现电话号码查找系统，要求如下：1）设每个记录有下列数据项：电话号码、用户名、地址；2)从键盘输入各记录,分别以电话号码和用户名为关键字建立哈希表（要求设计两种以上不同的散列函数)；3)采用两种以上的方法解决冲突；4）查找并显示给定电话号码的记录；5)查找并显示给定用户名的记录。

三、具体要求及应提交的材料1．每个同学以自己的学号和姓名建一个文件夹,如：“312009*********张三”。

里面应包括：学生按照课程设计的具体要求所开发的所有源程序(应该放到一个文件夹中）、任务书和课程设计说明书的电子文档。

2．打印的课程设计说明书(注意：在封面后夹入打印的“任务书”以后再装订）。

四、主要技术路线提示法、除留余数法等，解决冲突的方法也较多,常用：开放定址法、链地址法等。

五、进度安排共计两周时间，建议进度安排如下:选题，应该在上机实验之前完成需求分析、概要设计可分配4学时完成详细设计可分配4学时调试和分析可分配10学时.2学时的机动，可用于答辩及按教师要求修改课程设计说明书。

注：只用课内上机时间一般不能完成设计任务,所以需要学生自行安排时间做补充.六、推荐参考资料［1］苏仕华等编著,数据结构课程设计，机械工业出版社，2007［2］严蔚敏等编著，数据结构（C语言版），清华大学出版社，2003［3］严蔚敏等编著,数据结构题集（C语言版）,清华大学出版社，2003指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日摘要分析了对线性表、栈、队列、字符串、树、图、查找、排序等理论知识的应用，对现实复杂问题的分析建模和解决方法！分析了针对系统的需求所要执行的解决方法的可行性，正确性.完成系统前需要进行问题描述、系统分析、设计建模、代码实现、调试修改，结果分析。

数据结构课程设计hash一、课程目标知识目标：1. 理解哈希表的基本概念，掌握哈希表的构建、插入、删除等操作方法；2. 了解哈希冲突的类型及解决方法，掌握线性探查法、链地址法等常见解决策略；3. 掌握哈希表的平均查找长度及其计算方法，了解影响哈希表性能的因素。

技能目标：1. 能够运用哈希表解决实际问题，如查找、统计等；2. 能够编写简单的哈希表程序，实现基本操作，并进行性能分析；3. 能够分析哈希表在不同应用场景下的优缺点，选择合适的哈希策略。

情感态度价值观目标：1. 培养学生主动探索、积极思考的学习态度，增强对数据结构知识的好奇心和求知欲；2. 培养学生的团队合作意识，学会在团队中分工协作，共同解决问题；3. 引导学生认识到数据结构在实际应用中的价值，激发学生将所学知识应用于实际问题的兴趣。

分析课程性质、学生特点和教学要求：1. 本课程为高中信息技术学科的数据结构部分，旨在让学生掌握哈希表的基本知识和应用；2. 学生已具备一定的编程基础和逻辑思维能力，对数据结构有一定了解；3. 教学要求注重理论与实践相结合，强调学生的动手实践能力和问题解决能力的培养。

二、教学内容1. 哈希表的基本概念与性质- 哈希表的定义、作用及适用场景；- 哈希表的存储结构及关键术语介绍；- 哈希表的平均查找长度、时间复杂度分析。

2. 哈希函数的构造方法- 直接定址法、数字分析法、平方取中法等常见哈希函数构造方法；- 哈希函数的评估标准：均匀性、冲突率、计算复杂度等。

3. 哈希冲突的解决策略- 线性探查法、二次探查法、链地址法等解决策略；- 各类解决策略的优缺点及适用场景。

4. 哈希表的构建与操作- 哈希表的初始化、插入、删除、查找等基本操作；- 哈希表操作程序的编写与性能分析。

5. 哈希表的应用实例- 案例分析：单词统计、查找重复元素等；- 学生实践：设计并实现一个简单的哈希表程序。

教学内容安排与进度：第一课时：哈希表基本概念与性质、哈希函数构造方法；第二课时：哈希冲突解决策略、哈希表构建与操作；第三课时：哈希表应用实例分析、学生实践。

数据结构哈希表设计在计算机科学中，数据结构是组织和存储数据的方式，以便能够高效地访问、操作和管理数据。

哈希表（Hash Table）作为一种重要的数据结构，在许多应用中都发挥着关键作用。

它以其高效的查找、插入和删除操作，成为了处理大量数据时的得力工具。

那么，什么是哈希表呢？简单来说，哈希表是一种根据关键码值（Key）而直接进行访问的数据结构。

通过一个哈希函数（Hash Function），将关键码映射到表中的一个位置来访问记录，以加快查找的速度。

要设计一个有效的哈希表，首先需要考虑的是哈希函数的选择。

一个好的哈希函数应该尽可能地将不同的关键码值均匀地分布在哈希表的存储空间中，以减少冲突的发生。

常见的哈希函数设计方法包括直接定址法、数字分析法、平方取中法、折叠法、除留余数法等。

以除留余数法为例，假设我们要存储的关键码值是整数，哈希表的长度为 m，那么哈希函数可以设计为 h(key) ＝ key ％ m 。

也就是说，用关键码值除以 m 取余数，得到的结果就是在哈希表中的存储位置。

然而，即使选择了一个较好的哈希函数，冲突仍然可能会发生。

这是因为哈希函数将一个无限的关键码值集合映射到一个有限的存储空间中，必然会存在多个关键码值被映射到相同位置的情况。

当发生冲突时，就需要采用合适的冲突解决方法。

常见的冲突解决方法有开放定址法和链地址法。

开放定址法是指当发生冲突时，按照某种探查方式在哈希表中寻找下一个空闲的位置来存储冲突的元素。

常见的探查方法有线性探查、二次探查和双重探查等。

链地址法则是将所有哈希地址相同的元素构成一个单链表，并将单链表的头指针存储在哈希表的对应位置。

当查找元素时，首先通过哈希函数计算出哈希地址，然后在对应的单链表中进行查找。

在实际设计哈希表时，还需要考虑哈希表的装填因子（Load Factor）。

装填因子是指哈希表中已存储的元素个数与哈希表的长度之比。

装填因子越大，冲突发生的可能性就越高；装填因子越小，虽然冲突减少，但会浪费更多的存储空间。

《哈希表》课程设计报告数据结构散列表(哈希表)课程设计报告及源代码《哈希表的操作》设计报告一目的通过此次课程设计，让学生充分掌握对哈希表的有关操作，例如除留余数法的运用，处理冲突的三个办法：线性探测再散列，二次探测再散列，连地址法等。

加深学生对于哈希表这种独特存储方式（区别于线性存储和链式存储）的理解，和几种算法之间的优越性的体会。

二需求分析1、功能需求①．用户能够自定义输入单词，存入哈希表里；②．用户能够对当前哈希表进行管理。

操作内容包括：查看当前哈希表、搜索某个单词、插入任意单词、删除表中某个单词、查看当前表的平均搜索长度、置空当前哈希表。

③．程序有良好的交互界面，有操作提示和出错提示，方便用户使用和进出入程序。

2、程序约束①．哈希表的散列方法为除留余数法，处理冲突的办法为线性探测在散列。

②．使用C/C++语言编写，程序模块化设计。

三概要设计1、模块设计程序分为主程序模块和哈希表类定义模块，主程序存放在main.app中，哈希表类存放在HashTable.h头文件中。

①．主程序模块用于数据和DOS用户界面的初始化，主函数mai()内部定义子函数function()，调用哈希表类中的各个功能函数。

②．哈希表类定义Calculate(string s) 单词key值计算函数，类友元形参s传送输入的单词。

由于单词为string型，不方便直接拿来参与取余数计算，故用计算函数求出一个key来，同时可以减少冲突（字母相同的单词key有可能不同）。

FindPos(int key,string value) 地址查找函数，类成员key传送计算出的单词的关键值，value传送输入的单词，下同。

此函数为查找、插入、删除等函数提供地址搜索服务。

Search(int key,string value) 查找函数，类成员 Insert(string value) 插入函数，类成员 Remove(int key,string value) 删除函数，类成员 makeEmpty() 置空哈希表函数，类成员感谢您的阅读，祝您生活愉快。