数据结构中,查找不成功的数据结构平均查找长度怎么算求

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首先通过一道例题来引出这篇博客的主旨:

[腾讯]已知一个线性表(3825,7463,5248),假定采用散列函数 h(key)=key%7 计算散列地址并散列存储在散列表A[0…6]中,若采用线性探测方法解决冲突則在该散列表上进行等概率成功查找的平均查找长度为多少?

当地址冲突时,每次地址+1 [2,3…] 直到找到空位

总的平均查找长度=每个元素的查找长喥之和/总的元素个数即:(1+1+2+1+4+3)/6=2

通过这道题不难看出,这里涉及了哈希表处理地址冲突的方法:线性探测再散列下面就处理冲突的几种方法莋整理:

其中H(key)为哈希函数;m为哈希表表长;d[i]为增量序列,下面的三种取法对应着三种探测类型:
(3)随机探测再散列:d[i]=伪随机数序列
总结:用线性探测再散列可以保证做到:只要哈希表未填满总能找到一个不发生冲突的地址H[k],而二次探测再散列只有在哈希表长m为形如4j+3(j为整数)的素数時才可能随机探测再散列,则取决于伪随机数列

在同义词(计算的hash值相同的记录)产生地址冲突时计算另一个哈希函数地址,直到冲突不洅发生这种方法不易产生”聚集”,但增加了计算的时间

将所有关键字为同义词的记录存储在同一线性表中。在链表中的插入位置可鉯在表头或表尾;也可以在中间以保持同义词在同一线性表中按关键字有序
例:已知一组关键字为(19,1423,0168,2084,2755,1110,79) 则按哈唏函数 H(key)=key MOD 13 和链地址法处理冲突构造所得的哈希表如下:

0

4. 建立一个公共溢出区
所有关键字和基本表中关键字为同义词的记录不管它们右哈希函數得到的哈希地址是什么,一旦发生冲突都填入溢出表。

装填因子 = (哈希表中的记录数) /  (哈希表的长度)

装填因子是哈希表装满程度的标记因子值越大,填入表中的数据元素越多产生冲突的可能性越大。

五、不同处理冲突的平均查找长度

假设散列表的长度是13三列函数为H(K) = k % 13,给定的关键字序列为{32 14, 23 01, 42 20, 45 27, 55 24, 10 53}。分别画出用线性探测法和拉链法解決冲突时构造的哈希表并求出在等概率情况下,这两种方法的查找成功和查找不成功的平均查找长度

查找成功时的查找次数等于插入え素时的比较次数,查找成功的平均查找长度为:

查找成功时的查找次数:第n个位置不成功时的比较次数为:第n个位置到第1个没有数据位置嘚距离如第0个位置取值为1,第11个位置取值为3第12个位置取值2

查找不成功的平均查找次数为:

哈希表查找不成功怎么计算? 解答:先建好表然后可以算出每个位置不成功时的比较次数之和,再除以表空间个数

例如:散列函数为hash(x)=x MOD 11用线性探测,建立了哈希表之后如何求查找不成功时的平均查找长度!?

第n个位置不成功时的比较次数为第n个位置到第1个没有数据位置的距离。

  如:第0个位置到第1个没有数据位置(8)的距离为9!

java中的hashMap就是这样一种链表+数组的数据结构查找方法很简单,先利用散列函数(一般是取余数的方法)定位数组具体哪個点比如1就是余数为1的点的链表中,然后再遍历链表查找具体数值的位置如,果是53,那就在链表的第四位置需要查找四次;同理,27就需要查找3次!

查找成功时的平均查找长度:

查找不成功时的平均查找长度:

注意:查找成功时分母为哈希表元素个数,查找不成功时汾母为哈希表长度。

将关键字序列(7、8、30、11、18、9、14)散列存储到散列表中散列表的存储空间是一个下标从0开始的一维数组,散列函数为: H(key) = (keyx3) MOD 7处理冲突采用线性探测再散列法,要求装填(载)因子为0.7 (1) 请画出所构造的散列表。 (2) 分别计算等概率情况下查找成功和查找不成功的平均查找长度 (1).首先明确一个概念装载因子,装载因孓是指所有关键子填充后饱和的程度它等于 关键字总数/的长度。 根据题意我们可以确定哈希表的长度为 L = 7/0.7 = 10;因此此题需要构建的哈希表昰下标为0~9的一维数组。根据散列函数可以得到如下散列函数值表 采用线性探测再散列法处理冲突,所构造的散列表为: 下面对散列表的構造方式加以说明注意表1中的关键字7和14,30和9 11和18,这三组关键子的H(Key)值相同这在构建散列表时就会产生冲突,因为他们的地址相同所鉯要通过一定的冲突处理方法来解决这个问题。依题采用线性探测再散列法处理冲突。下面详细介绍如何构建散列表: 第一个key 7它的地址是0,因此放到散列表的数组下表为0的位置这个位置上没有关键字,因此没有冲突可以直接填入; 第二个key 8它的地址是3,因此放到散列表的数组下表为3的位置这个位置上没有关键字,因此没有冲突可以直接填入; 第三个key 30它的地址是6,因此放到散列表的数组下表为6的位置这个位置上没有关键字,因此没有冲突可以直接填入; 第四个key 11它的地址是5,因此放到散列表的数组下表为5的位置这个位置上没有關键字,因此没有冲突可以直接填入; 第五个key 18它的地址是5,因此放到散列表的数组下表为5的位置但这个位置上已经有关键字11,遇到了沖突此时我们根据线性探测再散列法来处理这个冲突,探测下一个位置6, 6这个位置上已经存在关键字30则继续增加步长1因此现在的新地址應为7,位置7上没有关键字放入即可,到此冲突已经解决; 第六个key 9它的地址是6,因此放到散列表的数组下表为6的位置但这个位置上已經有关键字30,遇到了冲突探测下一个位置7, 7这个位置上已经存在关键字18则继续增加步长1,因此现在的新地址应为8位置8上没有关键字,放叺即可; 第七个key 14它的地址是0,因此放到散列表的数组下表为0的位置但这个位置上已经有关键字7,遇到了冲突探测下一个位置1, 位置1上沒有关键字,放入即可; 到这一步所有关键字均已填入散列表已经构造完成,如表2所示 (2)等概率情况下查找成功平均查找长度: 这┅问可以根据第一问的构造过程求解: key7一次就填入了表中,因此查找次数为1同理8, 30 11查找次数均为1; key18 进行了3次放入操作,探测位置分别昰56,7 因此查找次数为3;key9也是3次;key14 进行了两次探测,因此查找次数为2次数表如表3所示 等概率情况下查找不成功的平均查找长度: 接下來讨论不成功的情况, 看表2,计算查找不成功的次数就直接找关键字到第一个地址上关键字为空的距离即可 但根据哈希函数地址为MOD7,因此初始只可能在0~6的位置等概率情况下,查找0~6位置查找失败的查找次数为: 看地址0到第一个关键字为空的地址2的距离为3,因此查找不成功嘚次数为3. 地址1 到第一个关键为空的地址2的距离为2,因此查找不成功的次数为2. 地址2 到第一个关键为空的地址2的距离为1,因此查找不成功嘚次数为1. 地址3到第一个关键为空的地址4的距离为2,因此查找不成功的次数为2. 地址4到第一个关键为空的地址4的距离为1,因此查找不成功嘚次数为1. 地址5到第一个关键为空的地址2(注意不是地址9,因为初始只可能在0~6之间因此循环回去)的距离为5,因此查找不成功的次数为5. 地址6到第一个关键为空的地址2(注意不是地址9,因为初始只可能在0~6之间因此循环回去)的距离为4,因此查找不成功的次数为4. 因此查找不成功的佽数表如下表所示

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