c语言哈希表

### C语言中哈希表的实现与使用 #### 定义哈希表结构体 为了创建一个功能完整的哈希表，在C语言中通常会先定义两个主要的数据结构：一个是用于存储实际数据项的`HashNode`，另一个则是管理这些节点并提供接口操作的整体容器——即`HashTable`。 对于单个条目而言，采用链地址法处理冲突的情况下，其基本形式如下所示[^2]: ```c typedef struct HashNode { int key; int value; struct HashNode* next; } HashNode; ``` 而整个哈希表则由一系列这样的节点构成，并通过指针访问各个位置上的元素集合。这里给出了一种可能的设计方案: ```c typedef struct HashTable { HashNode** buckets; // 存储各桶首结点的数组 int size; // 表的最大长度（桶数量） int count; // 已存入的有效记录数目 } HashTable; ``` #### 初始化哈希表实例 当准备就绪之后，下一步就是初始化一个新的哈希表对象了。这一步骤涉及到分配必要的内存空间给内部使用的数组以及设置初始参数值。 ```c #include <stdlib.h> // 创建指定大小的新哈希表 HashTable* create_hash_table(int capacity) { HashTable* ht = (HashTable*)malloc(sizeof(HashTable)); ht->size = capacity; ht->count = 0; ht->buckets = (HashNode**)calloc(capacity, sizeof(HashNode *)); return ht; } ``` #### 插入新键值对 有了上述准备工作后就可以考虑如何向该结构内添加新的映射关系了。考虑到可能存在同余碰撞的情况，因此每当遇到这种情况时就需要利用链接的方式将后续到来者挂载至相应槽位之下形成一条线性的列表。 ```c void insert_item(HashTable* ht, int key, int val){ unsigned long index = abs(key) % ht->size; HashNode* newNode = (HashNode *) malloc(sizeof(HashNode)); newNode->key = key; newNode->value = val; newNode->next = NULL; if(ht->buckets[index] != NULL){ // 如果存在相同索引，则追加到链表末端 HashNode *temp = ht->buckets[index]; while(temp->next!=NULL){ temp=temp->next; } temp->next=newNode; }else{ ht->buckets[index]=newNode; } ++ht->count; } ``` #### 查找特定键对应的值 最后一个重要方面是如何高效检索已有的关联信息。由于采用了开放寻址策略加上拉链解决溢出问题的方法论指导下的设计思路，所以只要定位到了正确的bucket就能顺着其中所连带出来的路径逐一排查直至找到目标为止。 ```c int search_value(const HashTable* ht, int targetKey){ unsigned long idx = abs(targetKey)%ht->size; const HashNode *current=ht->buckets[idx]; while(current!=NULL && current->key!=targetKey){ current=current->next; } if(!current || !current->value){ printf("未发现对应键。\n"); return -1; } else { return current->value; } } ``` 以上便是基于C编程环境下构建简易版哈希表的主要流程概述及其核心逻辑片段展示。当然现实中还会有更多细节需要注意优化调整以便更好地适应具体应用场景需求变化。