線性探測法的查找函數

習題5.10 線性探測法的查找函數   (20分)

試實現線性探測法的查找函數。

函數接口定義：

Position Find( HashTable H, ElementType Key );

其中HashTable是開放地址散列表，定義如下：

#define MAXTABLESIZE 100000  /* 允許開闢的最大散列表長度 */
typedef int ElementType;     /* 關鍵詞類型用整型 */
typedef int Index;           /* 散列地址類型 */
typedef Index Position;      /* 數據所在位置與散列地址是同一類型 */
/* 散列單元狀態類型，分別對應：有合法元素、空單元、有已刪除元素 */
typedef enum { Legitimate, Empty, Deleted } EntryType;

typedef struct HashEntry Cell; /* 散列表單元類型 */
struct HashEntry{
    ElementType Data; /* 存放元素 */
    EntryType Info;   /* 單元狀態 */
};

typedef struct TblNode *HashTable; /* 散列表類型 */
struct TblNode {   /* 散列表結點定義 */
    int TableSize; /* 表的最大長度 */
    Cell *Cells;   /* 存放散列單元數據的數組 */
};

函數Find應根據裁判定義的散列函數Hash( Key, H->TableSize )從散列表H中查到Key的位置並返回。如果Key不存在，則返回線性探測法找到的第一個空單元的位置；若沒有空單元，則返回ERROR。

裁判測試程序樣例：

#include <stdio.h>

#define MAXTABLESIZE 100000  /* 允許開闢的最大散列表長度 */
typedef int ElementType;     /* 關鍵詞類型用整型 */
typedef int Index;           /* 散列地址類型 */
typedef Index Position;      /* 數據所在位置與散列地址是同一類型 */
/* 散列單元狀態類型，分別對應：有合法元素、空單元、有已刪除元素 */
typedef enum { Legitimate, Empty, Deleted } EntryType;

typedef struct HashEntry Cell; /* 散列表單元類型 */
struct HashEntry{
    ElementType Data; /* 存放元素 */
    EntryType Info;   /* 單元狀態 */
};

typedef struct TblNode *HashTable; /* 散列表類型 */
struct TblNode {   /* 散列表結點定義 */
    int TableSize; /* 表的最大長度 */
    Cell *Cells;   /* 存放散列單元數據的數組 */
};

HashTable BuildTable(); /* 裁判實現，細節不表 */
Position Hash( ElementType Key, int TableSize )
{
    return (Key % TableSize);
}

#define ERROR -1
Position Find( HashTable H, ElementType Key );

int main()
{
    HashTable H;
    ElementType Key;
    Position P;

    H = BuildTable(); 
    scanf("%d", &Key);
    P = Find(H, Key);
    if (P==ERROR)
        printf("ERROR: %d is not found and the table is full.\n", Key);
    else if (H->Cells[P].Info == Legitimate)
        printf("%d is at position %d.\n", Key, P);
    else
        printf("%d is not found.  Position %d is returned.\n", Key, P);

    return 0;
}

/* 你的代碼將被嵌在這裏 */

輸入樣例1：（注：-1表示該位置爲空。下同。）

11
11 88 21 -1 -1 5 16 7 6 38 10
38

輸出樣例1：

38 is at position 9.

輸入樣例2：

11
11 88 21 -1 -1 5 16 7 6 38 10
41

輸出樣例2：

41 is not found.  Position 3 is returned.

輸入樣例3：

11
11 88 21 3 14 5 16 7 6 38 10
41

輸出樣例3：

ERROR: 41 is not found and the table is full.

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <time.h>  
  
#define N 20  
#define MAXTABLESIZE 10000  
typedef int ElementType;  
typedef int Index;  
typedef Index Position;  
  
//合法元素、空單元、已刪除元素  
typedef enum {Legitimate, Empty, Deleted} EntryType;  
  
typedef struct HashEntry Cell;  
  
struct HashEntry{  
    ElementType Data; //存放元素  
    EntryType Info; //單元狀態  
};  
  
typedef struct TblNode *HashTable;  
  
struct TblNode{  
    int TableSize;  
    Cell *Cells;  
};  
  
HashTable BuildTable();  
int insert(HashTable H, ElementType key);  
  
  
Position Hash(ElementType Key, int TableSize){  
    return (Key%TableSize);  
}  
  
#define ERROR -1  
Position Find(HashTable H, ElementType Key);  
  
int main(){  
  
    HashTable H;  
    ElementType Key;  
    Position P;  
  
    H = BuildTable();  
  
    scanf("%d", &Key);  
    P=Find(H, Key);  
  
    if (P==ERROR)  
        printf("ERROR: %d is not found and the table is full.\n", Key);  
    else if (H->Cells[P].Info == Legitimate)  
        printf("%d is at position %d.\n", Key, P);  
    else  
        printf("%d is not found.  Position %d is returned.\n", Key, P);  
  
    return 0;  
}  
  
  
HashTable BuildTable(){  
    HashTable hashTable;  
    int i,n,Data[N];  
  
    hashTable = (HashTable)malloc(sizeof(struct TblNode));  
  
    hashTable->Cells = (Cell*)malloc(sizeof(Cell)*N);  
  
  
    scanf("%d", &n);  
    hashTable->TableSize=n;  
    //初始化，設置初始狀態  
    for(i=0;i<N;i++)  
        hashTable->Cells[i].Info=Empty;  
    //生成隨機數  
    srand((unsigned int)time(0));  
    for (i=0;i<n;i++)  
        Data[i]=rand()%(100-10)+1;//rand();  
    //將數據插入表中  
    for(i=0;i<n;i++)  
        insert(hashTable, Data[i]);  
  
  
    for (i=0;i<n;i++)  
        printf("%d ", hashTable->Cells[i].Data);  
    printf("\n");  
          
    return hashTable;  
}  
  
int insert(HashTable H, ElementType key)    //向hash表中插入元素   
{  
    int p;

	p=Hash(key, H->TableSize);

	while(H->Cells[p].Info==Legitimate){
		if(p==H->TableSize)
			return ERROR;
		p++;
	}
	H->Cells[p].Data=key;
	H->Cells[p].Info=Legitimate;

	return 0;
}
  
Position Find(HashTable H, ElementType Key){  
    Position p;  
          
    p = Hash(Key, H->TableSize);  
  
    while(!(H->Cells[p].Info==Legitimate && H->Cells[p].Data==Key)){  
        if(p==H->TableSize)  
            return ERROR;  
        p++;  
    }  
  
    return p;  
}