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引言
在C言語編程中，字典（或稱為哈希表）是一種非常高效的數據構造，它可能疾速地查找跟存儲數據。本文將深刻探究C言語字典的核心技巧，包含哈希函數、衝突處理方法、字典的創建與利用，並經由過程現實案例展示如何在C言語中實現跟利用字典。
哈希函數
哈希函數是字典的核心，它擔任將鍵（key）轉換為索引（index），以便存儲跟檢索。一個好的哈希函數應當存在以下特點：
- 均勻分布：哈希值應當均勻分布在全部可能的值上，以增加衝突。
- 疾速打算：哈希函數應當可能疾速打算哈希值，以進步機能。
以下是一個簡單的哈希函數示例：
unsigned int hash(char *str) {
unsigned int hash = 5381;
int c;
while ((c = *str++))
hash = ((hash << 5) + hash) + c; /* hash * 33 + c */
return hash;
}
衝突處理方法
當兩個差其余鍵產生雷同的哈希值時，會產生衝突。罕見的衝突處理方法有：
- 開放定址法：經由過程線性探測或其他方法，在哈希表中找到下一個空閑地位。
- 鏈地點法：在哈希表中，每個地位存儲一個鏈表，衝突的元素存儲在鏈表中。
以下是一個利用鏈地點法處理衝突的簡單示例：
#define TABLE_SIZE 10
typedef struct Node {
char *key;
int value;
struct Node *next;
} Node;
Node *hash_table[TABLE_SIZE];
Node *create_node(char *key, int value) {
Node *node = (Node *)malloc(sizeof(Node));
node->key = key;
node->value = value;
node->next = NULL;
return node;
}
void insert(char *key, int value) {
unsigned int index = hash(key) % TABLE_SIZE;
Node *node = create_node(key, value);
if (hash_table[index] == NULL) {
hash_table[index] = node;
} else {
Node *current = hash_table[index];
while (current->next != NULL) {
current = current->next;
}
current->next = node;
}
}
字典的創建與利用
在C言語中，可能經由過程定義一個構造體來創建字典，並實現拔出、查找跟刪除等功能。
以下是一個簡單的字典實現示例：
typedef struct {
Node *table[TABLE_SIZE];
} HashTable;
HashTable *create_table() {
HashTable *table = (HashTable *)malloc(sizeof(HashTable));
for (int i = 0; i < TABLE_SIZE; i++) {
table->table[i] = NULL;
}
return table;
}
void free_table(HashTable *table) {
for (int i = 0; i < TABLE_SIZE; i++) {
Node *current = table->table[i];
while (current != NULL) {
Node *temp = current;
current = current->next;
free(temp->key);
free(temp);
}
}
free(table);
}
利用現實
以下是一個利用字典存儲跟檢索老師信息的示例：
void print_students(HashTable *table) {
for (int i = 0; i < TABLE_SIZE; i++) {
Node *current = table->table[i];
while (current != NULL) {
printf("Key: %s, Value: %d\n", current->key, current->value);
current = current->next;
}
}
}
int main() {
HashTable *students = create_table();
insert(students, "Alice", 95);
insert(students, "Bob", 88);
insert(students, "Charlie", 92);
print_students(students);
free_table(students);
return 0;
}
結論
經由過程本文，我們懂得了C言語字典的核心技巧，包含哈希函數、衝突處理方法跟字典的創建與利用。在現實利用中，字典可能有效地存儲跟檢索大年夜量數據，進步順序的機能跟效力。