通讯录的制作.docx

这是数据结构课设报告，关于制作通讯录的任务：针对所在班集体中的“人名”，设计一个哈希表，使得平均查找长度不超过R，完成相应的建表和查找过程。该文档中内含详细的功能介绍、程序分析、伪代码以及实现整套操作的详细可执行代码 **通讯录制作——基于哈希表的数据结构课程设计** 在数据结构课程设计中，制作通讯录是一项典型的应用，旨在利用数据结构的知识解决实际问题。在这个项目中，目标是为一个班级的人名创建一个高效的查找机制，通过使用哈希表来实现，确保平均查找长度不超过特定值R。本报告将详细介绍设计过程、程序分析、伪代码以及完整的可执行代码。 ### 1. 问题分析 在通讯录设计中，主要问题是如何快速地根据人名查找对应的联系信息。哈希表因其快速的查找特性（理想情况下查找时间复杂度为O(1)）成为首选数据结构。哈希函数被用来将人名转化为数组索引，以存储和检索信息。为了控制冲突并保持较低的平均查找长度，需要选择合适的哈希函数和解决冲突的策略。 ### 2. 程序设计 设计阶段主要包括以下几个步骤： - **哈希函数设计**：选择一个能将人名均匀分布到哈希表中的哈希函数。这可能涉及到字符串的字符处理，如取模运算或者使用字符串的某些特征。 - **冲突解决**：当两个不同的名字映射到相同的索引时，需要采用链地址法或开放寻址法来处理冲突。链地址法是在每个哈希桶中维护一个链表，而开放寻址法则是在哈希表中寻找下一个未占用的位置。 - **插入与查找操作**：编写对应的函数来实现将人名及联系信息插入哈希表，以及根据人名查找联系信息的操作。这两个操作需要考虑如何在哈希表中移动和比较元素以找到正确的位置。 - **动态调整**：如果初始哈希表大小不足以维持R内的平均查找长度，应提供一种机制动态扩大哈希表，并重新哈希所有元素。 ### 3. 测试与分析 测试阶段包括单元测试和性能测试，确保哈希表的正确性和效率。 - **测试**：对各种不同长度和字符组合的人名进行插入和查找操作，验证其功能是否正确。同时，应包括冲突较多的情况，检查冲突处理机制的有效性。 - **分析**：记录每次操作的时间，计算平均查找长度，对比理论值和实际值，分析可能影响性能的因素，如哈希函数的选择、冲突率等。 ### 3.4 代码 在报告的后续部分，通常会包含完整的程序代码，包括哈希函数定义、哈希表结构、插入、查找和动态调整等关键功能的实现。这部分代码应该是清晰、简洁且易于理解的，遵循良好的编程实践，如注释、变量命名和错误处理。 ### 4. 总结与展望 在总结部分，将回顾整个设计过程中的挑战、解决方案以及所学的关键点。此外，可以讨论可能的优化方向，如改进哈希函数、采用其他冲突解决策略，或者研究更高效的数据结构以适应更大规模的通讯录。 参考文献部分则列出在设计过程中参考的相关书籍、论文或其他资源，以表明设计的依据和研究的严谨性。 这个课程设计项目不仅锻炼了对数据结构的理解，还强化了问题解决和编程能力，为日后的软件开发工作奠定了坚实的基础。