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[数据结构与算法]散列表的概念及其拉链法和常见的散列函数(C语言)

一、散列查找

(一)散列表(Hash Table)

  • 散列表(Hash Table),又称哈希表。是?种数据结构,特点是:数据元素的关键字与其存储地址直接相关
    在这里插入图片描述
  • 若不同的关键字通过散列函数映射到同?个值,则称它们为“同义词”
  • 通过散列函数确定的位置已经存放了其他元素,则称这种情况为“冲突

(二)处理冲突的方法——拉链法

  • 拉链法(又称链接法、链地址法)处理“冲突”:把所有“同义词”存储在一个链表中
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1. 散列查找

(1)查找目标:27、20

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(2)查找目标:21

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(3)查找目标:66

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2. 散列查找效率

(1)查找成功效率

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  • 最理想情况:散列查找时间复杂度可到达O(1)
    在这里插入图片描述

(2)查找失败效率

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(三)常见的散列函数

1. 除留余数法

  • 设计目标——让不同关键字的冲突尽可能地少
  • 除留余数法 —— H(key) = key % p
  • 散列表表长为m,取一个不大于m但最接近或等于m的质数p
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2. 直接定址法

  • 直接定址法 —— H(key) = key 或 H(key) = a*key + b
  • 其中,a和b是常数。这种?法计算最简单,且不会产生冲突。它适合关键字的分布基本连续的情况,若关键字分布不连续,空位较多,则会造成存储空间的浪费。
    在这里插入图片描述

3. 数字分析法

  • 数字分析法 —— 选取数码分布较为均匀的若?位作为散列地址
  • 设关键字是r进制数(如十进制数),而r个数码在各位上出现的频率不?定相同,可能在某些位上分布均匀?些,每种数码出现的机会均等;而在某些位上分布不均匀,只有某几种数码经常出现,此时可选取数码分布较为均匀的若干位作为散列地址。这种方法适合于已知的关键字集合,若更换了关键字,则需要重新构造新的散列函数。
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4. 平方取中法

  • 平方取中法——取关键字的平?值的中间?位作为散列地址。
  • 具体取多少位要视实际情况而定。这种方法得到的散列地址与关键字的每位都有关系,因此使得散列地址分布比较均匀,适用于关键字的每位取值都不够均匀或均小于散列地址所需的位数。
    在这里插入图片描述
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  • 散列查找是典型的“用空间换时间”的算法,只要散列函数设计的合理,则散列表越长,冲突的概率越低。
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加:2021-08-12 16:53:24  更:2021-08-12 16:53:50 
 
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