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C语言的HashTable简单实现(一)
2012-12-02 22:17:01 来源: 作者: 【 】 浏览:1004
Tags:语言 HashTable 简单 实现

    HashTable是在实际应用中很重要的一个结构,下面讨论一个简单的实现,虽然简单,但是该有的部分都还是有的。

    一,访问接口

    创建一个hashtable.

    hashtable hashtable_new(int size)  // size表示包含的接点个数。

    存入key-value至hashtable中。

    void hashtable_put(hashtable h,const char* key,void *val);

    根据key从hashtable中取出value值。

    void * hashtable_get(hashtable h,const char *key);

    释放hashtable。

    void hashtable_free(hashtable h);

    释放单个hash 接点

    void hashtable_delete_node(hashtable h, const char *key);

    二,数据结构

    hash接点的结构:

    [cpp] view plaincopy

    typedef struct hashnode_struct{

    struct hashnode_struct *next;

    const char *key;

    void *val;

    }*hashnode,_hashnode;

    这个结构还是很容易理解的,除了必须的key-value之外,包含一个用于冲突的链表结构。

    hashtable的数据结构:

    [cpp] view plaincopy

    typedef struct hashtable_struct{

    pool_t p;

    int size;

    int count;

    struct hashnode_struct *z;

    }*hashtable,_hashtable;

    对这个结构说明如下:

    pool_t:内存池结构管理hashtable使用的内存。结构参考"C语言内存池使用模型"

    size:当前hash的接点空间大小。

    count:用于表示当前接点空间中可用的hash接点个数

    z:用于在接点空间中存储接点。

    三,创建hashtable

    代码如下:

    [cpp] view plaincopy

    hashtable hashtable_new(int size)

    {

    hashtable ht;

    pool_t p;

    p = _pool_new_heap(sizeof(_hashnode)*size + sizeof(_hashtable));

    ht= pool_malloc(p, sizeof(_hashtable));

    ht->size = size;

    ht->p = p;

    ht->z = pool_malloc(p, sizeof(_hashnode)*prime);

    return ht;

    }

    这个函数比较简单,先定义并初始化一个内存池,大小根据size而定,所以在实际使用时,我们的size应该要分配的相对大点,比较好。

    四,存入key-value值

    在这个操作之前,先要定义一个根据KEY值计算hashcode的函数。

    [cpp] view plaincopy

    static int hashcode(const char *s, int len)

    {

    const unsigned char *name = (const unsigned char *)s;

    unsigned long h = 0, g;

    int i;

    for(i=0;i<len;i++)

    {

    h = (h 《 4) + (unsigned long)(name[i]); //hash左移4位,当前字符ASCII存入hash

    if ((g = (h & 0xF0000000UL))!=0)

    h ^= (g 》 24);

    h &= ~g;  //清空28-31位。

    }

    return (int)h;

    }

    这个函数采用精典的ELF hash函数。

    代码如下:

    [cpp] view plaincopy

    void hashtable_put(hashtable h, const char *key, void *val)

    {

    if(h == NULL || key == NULL)

    <span>  </span>return;

    int len = strlen(key);

    int index = hashcode(key,len);

    hashtable node;

    h->dirty++;

    if((node = hashtable_node_get(h, key,len, index)) != NULL)  //如果已经存在,就替换成现在的值,因为现在的比较新。

    {

    n->key = key;

    n->val = val;

    return;

    }

    node = hashnode_node_new(h, index);  // 新建一个HASH NODE接点。

    node->key = key;

    node->val = val;

    }

    hashtable_node_get用于查找该KEY是否在HASH中已经存在,实现很简单,如下:

    [cpp] view plaincopy

    static hashnode hashtable_node_get(hashtable h, const char *key, int len, int index)

    {

    hashnode node;

    int i = index % h->size;

    for(node = &h->z[i]; node != NULL; node = node->next) // 在index值 [HASH值] 所对应的HASH桶上遍历寻找

    if(node->key != NULL && (strlen(node->key)==len) && (strncmp(key, node->key, len) == 0))

    return node;

    return NULL;

    }

    新建一个HASH NODE接点如下:

    [cpp] view plaincopy

    static hashnode hashnode_node_new(hashtable h, int index)

    {

    hashnode node;

    int i = index % h->size;

    h->count++;

    for(node = &h->z[i]; node != NULL; node = node->next)

    if(node->key == NULL)   //这里的处理是:如果在HASH桶中存在某个值,KEY是空的,表明这个值已经没有用了,就用它来替换为现在准备写入的新接点。

    return node;

    node = pool_malloc(h->p, sizeof(_hashnode)); // 新建一个接点

    node->next = h->z[i].next;   // 加入到桶中,就是加到链表的第一个接点。

    h->z[i].next = node;

    return node;

    }

    五,从HASHTABLE中获取接点

    根据KEY从hashtable中获取接点,步骤是先根据KEY计算hash值,然后从hashtable中找到指定的接点或者接点链表。如下:

    [cpp] view plaincopy

    void *hashtable_get(hashtable h, const char *key)

    {

    if(h == NULL || key == NULL)

    <span>  </span>return NULL;

    hashnode node;

    int len = strlen(key);

    if(h == NULL || key == NULL || len <= 0 || (node = hashtable_node_get(h, key, len, hashcode(key,len))) == NULL)

    {

    return NULL;

    }

    return node->val;

    }

    这个函数就很容易理解了。

   

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