选题十八：哈希表应用 【问题描述】 利用哈希表进行存储。 【任务要求】 1)任务要求：针对一组数据进行初始化哈希表，可以进行显示哈希表，查找元素，插入元素，删除元素，退出程序操作。 2)设计思想：哈希函数用除留余数法构造，用线性探测再散列处理冲突。 3)设计目的：实现哈希表的综合操作 4)简体中文控制台界面：用户可以进行创建哈希表，显示哈希表，查找元素，插入元素，删除元素。 5)显示元素：显示已经创建的哈希表。 6)查找元素：查找哈希表中的元素，分为查找成功和查找不成功。 7)插入元素：在哈希表中，插入一个元素，分为插入成功和失败。 8)删除元素：在已有的数据中，删除一个元素。 9)退出系统：退出程序。 【测试数据】 自行设定(测试数据不少于3组，每组数据不少于12个)。生成一个可以使用vs2022应用的一个c语言长代码

### 基于C语言的哈希表基本操作 #### 初始化哈希表 为了初始化哈希表，定义一个固定大小的数组用于存储元素，并设置所有位置为空。通常情况下，在C语言中可以通过分配内存给指针变量来创建这样的数组。 ```c #define TABLE_SIZE 13 // 定义哈希表长度为13 typedef struct { int key; } HashItem; HashItem* hashTable[TABLE_SIZE]; void initializeHashTable() { for (int i = 0; i < TABLE_SIZE; ++i) { hashTable[i] = NULL; } } ``` 此部分代码展示了如何初始化一个具有特定容量的哈希表[^2]。 #### 显示哈希表内容 遍历整个哈希表并将其中的内容打印出来是一个简单的任务： ```c void displayHashTable() { printf("Displaying hashtable:\n"); for (int i = 0; i < TABLE_SIZE; ++i) { if (hashTable[i]) { printf("[%d]->%d\n", i, hashTable[i]->key); } else { printf("[%d]->NULL\n", i); } } } ``` 这段代码实现了显示当前哈希表中的键值对。 #### 查找元素 当需要在一个已有的哈希表里查找某个特定项时，先计算其对应的索引再访问该位置即可完成这项工作。如果遇到冲突，则按照预定策略（这里采用线性探测）继续探查下一个可能的位置直到找到目标或者确认不存在为止。 ```c int search(int key) { int index = key % TABLE_SIZE; while(hashTable[index] && hashTable[index]->key != key){ index = (index + 1) % TABLE_SIZE; } return hashTable[index]? index : -1; } ``` 上述逻辑描述了使用线性探测法处理碰撞情况下的查找过程[^1]。 #### 插入新元素 向哈希表插入新的条目涉及到两个主要步骤：一是确定合适的槽位；二是将数据放置进去。同样地，若发生冲突则需遵循既定规则调整插入点。 ```c bool insert(int key) { int index = key % TABLE_SIZE; while(hashTable[index]){ if(hashTable[index]->key == key){return false;} // 如果已经存在相同键值的数据，则返回false表示插入失败 index = (index + 1) % TABLE_SIZE; } hashTable[index] = malloc(sizeof(HashItem)); hashTable[index]->key = key; return true; } ``` 以上代码片段说明了如何在线性探测机制下安全地添加一条记录到哈希表中[^4]。 #### 删除已有元素 移除某一项意味着要定位它所在的确切位置并将其标记为空闲状态以便后续重用这些空间资源。 ```c bool removeKey(int key) { int index = search(key); if(index >= 0){ free(hashTable[index]); hashTable[index]=NULL; return true; } return false; } ``` 此处提供了关于怎样有效地从哈希表中删除指定项目的指导。 #### 结束程序运行 最后提供一种优雅的方式让用户可以选择终止应用程序的操作循环。 ```c void exitProgram(){ puts("Goodbye!"); exit(EXIT_SUCCESS); } ``` 综上所述，通过组合运用上述各个组件便可以在Visual Studio 2022环境下构建起一套完整的基于C语言实现的支持初始化、展示、查询、更新和销毁等功能特性的哈希表解决方案。