【愚公系列】2021年11月 C#版 数据结构与算法解析(哈希查找)

哈希查找的实际目的其实非常简单,就是利用空间换时间.
哈希技术是在记录的存储位置和记录的关键字之间建立一个确定的对应关系f，使得每个关键字key对应一个存储位置f(key)。查找时，根据这个确定的对应关系找到给定值的映射f(key),若查找集合中存在这个记录，则必定在f(key)的位置上。哈希技术既是一种存储方法，也是一种查找方法。

示例：

namespace HashSearch.CSharp
{
    class Program
    {
        //初始化哈希表
        static int hashLength = 7;
        static int[] hashTable= new int[hashLength];

        //原始数据
        static List<int> list = new List<int>() { 13,29,27,28,26,30,38 };

        static void Main(string[] args)
        {
            Console.WriteLine("********************哈希查找(C#版)********************\n");
            
            //创建哈希表
            for (int i = 0; i < list.Count; i++)
            {
                Insert(hashTable,list[i]);
            }
            Console.WriteLine("展示哈希表中的数据：{0}",String.Join(",",hashTable));

            while (true)
            {
                //哈希表查找
                Console.Write("请输入要查找的数据:");
                int data = int.Parse(Console.ReadLine());
                var result = Search(hashTable, data);
                if (result == -1) Console.WriteLine("对不起，没有找到!");
                else Console.WriteLine("数据的位置是：{0}", result);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 哈希表插入
        /// </summary>
        /// <param name="hashTable">哈希表</param>
        /// <param name="data">待插入值</param>
        public static void Insert(int[] hashTable, int data)
        { 
            //哈希函数,除留余数法
            int hashAddress = Hash(hashTable,data);

            //如果不为0，则说明发生冲突
            while (hashTable[hashAddress] != 0)
            {
                //利用开放定址的线性探测法解决冲突
                hashAddress = (++hashAddress) % hashTable.Length;
            }

            //将待插入值存入字典中
            hashTable[hashAddress] = data;
        }

        /// <summary>
        /// 哈希表查找
        /// </summary>
        /// <param name="hashTable">哈希表</param>
        /// <param name="data">待查找的值</param>
        /// <returns></returns>
        public static int Search(int[] hashTable, int data)
        {
            //哈希函数,除留余数法
            int hashAddress = Hash(hashTable,data);

            //冲突发生
            while (hashTable[hashAddress] != data)
            {
                //利用开放定址的线性探测法解决冲突
                hashAddress = (++hashAddress) % hashTable.Length;

                //查找到了开放单元或者循环回到原点，表示查找失败
                if (hashTable[hashAddress] == 0 || hashAddress==Hash(hashTable,data)) return -1;
            }
            //查找成功,返回值的下标
            return hashAddress;
        }

        /// <summary>
        /// 哈希函数(除留余数法)
        /// </summary>
        /// <param name="hashTable">待操作哈希表</param>
        /// <param name="data"></param>
        /// <returns>返回数据的位置</returns>
        public static int Hash(int[] hashTable, int data)
        {
            return data % hashTable.Length;
        }
    }
}