数据结构设计--哈希表词频统计检索+职工电话号码查询系统

#include<iostream>
#include<fstream>
#include<cstring>
#include<string>
#include<windows.h>
#include<conio.h>
#include<cmath>
#include<time.h>
#include<stdlib.h>
using namespace std;
//常量的定义
const int MaxSize = 1000; //文章单词最大容量
const char* file = "D:\\下载2\\English.txt"; //待检索文件
int sum; //单词总数
// 词频顺序存储结构--线性探测法
struct WordFrequency
{ //词频
string word; //单词
int frequency; //频率
int key; //关键码
}WF[MaxSize];
typedef WordFrequency datatype; //为数据类型定义一个新的名字
//词频链式存储结构--链地址法
struct Node
{
datatype data; //数据域
Node* next; //指针域
};
//读取文件函数声明
int StatisticalWord(string word); //统计文章词频
void StatisticsData(); //数据统计
int WordTransitionKey(string word); //将单词转换为唯一关键码
//Hash函数声明
void HashMenu(); //哈希表菜单
void OpenHashLocateMenu(); //线性探测法哈希查找菜单
void OpenHashLocate(); //线性探测法哈希查找
void LinkHashLocate(); //链地址法哈希查找
void LinkHashWordLocateMenu(); //线性探测法哈希查找菜单
void MajorMenu(); //主菜单
//统计文章词频,把字符添加到结构体数组中
int StatisticalWord(string word)
{
for (int i=0; i<MaxSize; i )
{
if (WF[i].word == word)
{
WF[i].frequency ; //词频
return i; //退出函数
}
}
//单词如果不重复，添加到哈希表中
WF[sum].word = word; //添加单词
WF[sum].frequency = 1; //词频置为一
WF[sum].key = WordTransitionKey(word); //添加关键码
sum ; //单词总数
return 0;
}
//将单词转换为关键字--随机数法
int WordTransitionKey(string word)
{
int a[23] = {0,2,3,5,7,11,13,17,19,23,27,29,31,37,41,47,51,67,87,101,111,113,117};//用随机数法
int sumkey = 0;
for (int i = 0; i < int(word.size()); i )
{
sumkey = int(word[i]); //每个字符的ASCLL值相加
}
sumkey = int('a') * a[int(word.size())];//用a的ASCLL*一个随机的素数
return sumkey;
}
//读取文件，并进行词频统计
void StatisticsData()
{
system("cls"); //清屏
ifstream fin; //文件读操作，存储设备读取到内存中
fin.open(file); //关联文件file
char ch; //用于获取字符
string word; //用于存放单词
int count = 0, min; //count用于标记单词个数，min用于标记最小的单词
for (int i = 0; fin.get(ch); i )
{ //读取文件内容，并去除符号
if ((ch >= 'a' && ch <= 'z') || (ch >= 'A' && ch <= 'Z'))
{
if (word == "\0") //word为空，放入第一个字母
word = ch;
else
word = ch; //word不为空，拼接字母组成单词
}
else
{
if (word != "\0")
{ //判断之前的word里面是否有单词
count ; //有单词，总数
if (count>MaxSize)
{
cout << "文章单词超出统计上限，系统已退出" << endl;
fin.close(); //关闭文件
exit(0); //退出程序
system("pause"); //暂停
}
StatisticalWord(word); //存放到结构体数组里面--哈希数组
}
word = "\0"; //重置word，用于存放新单词
}
}
fin.close(); //关闭文件
}
//线性探测法哈希表类
class HashTable
{
public:
HashTable(); //构造函数，初始化空散列表
~HashTable() {}; //删除函数
int Insert(datatype a); //插入
int Search(string word); //查找
datatype Get(int a);
void Print(); //输出
private:
int H(int k); //哈希函数(散列函数)
datatype ht[MaxSize]; //散列表
};
//初始化散列函数
HashTable::HashTable()
{
for (int i = 0; i < MaxSize; i )
{
ht[i].key = 0; //关键码初始化
ht[i].word = "";
ht[i].frequency = 0; // 0表示该散列单元为空
}
}
//哈希函数，除留余数法
int HashTable::H(int k)
{
return k % MaxSize;
}
//输出函数
void HashTable::Print()
{
system("cls"); //清屏
cout << "单词总数为：" << sum << endl;
for (int i = 0; i < sum; i )
{
cout << "单词："<<WF[i].word << "\t" <<"词频："<<WF[i].frequency << endl;
}
system("pause"); //暂停
}
//查找函数
int HashTable::Search(string word)
{
int key = WordTransitionKey(word); //将单词转化为关键码
int i = H(key); //计算散列地址，设置比较的起始位置
while (ht[i].key != 0)
{
if (ht[i].word == word)
return i; //查找成功
else
i = (i 1) % MaxSize; //向后探测一个位置
}
return 0; //查找失败
}
//插入函数
int HashTable::Insert(datatype f_word_key)
{
int key = WordTransitionKey(f_word_key.word);//将单词转化为关键码
int i = H(key); //计算散列地址，设置比较的起始位置
while (ht[i].key != 0)
{ //寻找空的散列单元
i = (i 1) % MaxSize; //向后探测一个位置
}
ht[i].key = key; //关键码赋值
ht[i].word = f_word_key.word; //单词赋值
ht[i].frequency = f_word_key.frequency; //词频赋值
return i; //返回插入位置
}
//获取单词以及频率
datatype HashTable::Get(int a)
{
return ht[a];
}
//链地址法哈希表类
class HashTableLink
{
public:
HashTableLink(); //构造函数，初始化散列表
~HashTableLink(); //删除函数，释放同义词子表结点
int Insert(datatype fword); //插入
Node* Search(string word); //查找
void Print(); //输出
private:
int H(int k); //散列函数
Node* ht[MaxSize]; //开散列表
};
//构造函数
HashTableLink::HashTableLink()
{
for (int i = 0; i < MaxSize; i )
ht[i] = NULL; //链式存储结构指针置空
}
//析构函数，释放空间
HashTableLink :: ~HashTableLink()
{
Node* p = NULL, * q = NULL;
for (int i = 0; i < MaxSize; i )
{
p = ht[i];
q = p; //用来储存p
while (p != NULL)
{ //p非空
p = p->next; //p后移
delete q; //删除q
q = p;
} //while
}
}
//除留余数法-散列函数
int HashTableLink::H(int k)
{
return k % MaxSize;
}
//输出到屏幕
void HashTableLink::Print()
{
system("cls"); //清屏
cout << "单词总数为：" << sum << endl;
for (int i = 0; i < sum; i )
{
cout << "单词："<<WF[i].word << "\t" <<"词频："<<WF[i].frequency<< endl;
}
system("pause"); //暂停
}
//链地址查找函数
Node* HashTableLink::Search(string word)
{
int k = WordTransitionKey(word); //转化为关键码
int j = H(k); //计算散列地址
Node* p = ht[j]; //指针p初始化
while (p != NULL)
{ //p非空
if (p->data.word == word)
return p; //已找到返回指针
else
p = p->next; //p后移
} //while
return NULL; //未找到返回空指针
}
//插入函数(前插法)--链地址
int HashTableLink::Insert(datatype fword)
{
int k = WordTransitionKey(fword.word); //转化为关键码
fword.key = k; //给关键码赋值
int j = H(k); //计算散列地址
Node* p = Search(fword.word); //调用查找函数
if (p != NULL) //p非空，表示该内容已经插入过了
return -1; //已存在元素k，无法插入
else
{ //p为空，表示该内容未插入
p = new Node; //生成新节点
p->data.key = fword.key; //关键码赋值
p->data.frequency = fword.frequency; //词频赋值
p->data.word = fword.word; //单词赋值
p->next = ht[j]; //新节点插入ht[j]
ht[j] = p; //更新节点
return 1; //插入成功标志
}
}
//哈希表菜单
void HashMenu()
{
while(true)
{
system("cls"); //清屏
cout << "*******************基于哈希表的英文单词词频统计和检索系统*******************" << endl;
cout << "1.线性探测法哈希查找" << endl;
cout << "2.链地址法哈希查找" << endl;
cout << "3.返回上一级" << endl;
cout << "请按相应的数字键进行选择：" << endl;
int n;
cin >> n;
switch (n){
case 1 :
OpenHashLocate(); //线性探测法哈希查找
break;
case 2 :
LinkHashLocate(); //链地址法哈希查找
break;
case 3 :
return; //退出函数
default:
cout << "输入的不是有效符号，请重新输入" << endl;
system("pause");
}
}
return;
}
//线性探测法哈希查找菜单
void OpenHashLocateMenu()
{
HashTable HT;
for (int i = 0; i < sum; i )
HT.Insert(WF[i]); //把数据插入到哈希表中
double a = (double)sum / MaxSize; //装填因子
system("cls"); //清屏
cout << "*******************基于哈希表的英文单词词频统计和检索系统*******************" << endl;
cout << "---线性探测单词查找---" << endl;
cout << "请输入要查找的单词：";
string word;
cin >> word;
int i = HT.Search(word); //获取散列地址
if (i) //查找成功的ASL
{
cout << "此单词为：" << HT.Get(i).word << endl;
cout << "此单词的词频：" << HT.Get(i).frequency << endl;
double ans=(double)(1 (1.00)/ (1 - a)) / 2;
printf("查找成功时ASL=%.2lf\n",ans);
}
else//查找失败，把单词加入到哈希表当中，并输出失败的ASL
{
WF[sum].word=word;
WF[sum].frequency=1;
WF[sum].key=WordTransitionKey(word);
HT.Insert(WF[sum]);
sum ;
cout << "查找失败" << endl;
double ans=(double)(1 1/pow(1-a,2))/2;
printf("查找失败时ASL=%.2lf\n",ans);
}
system("pause");
}
//线性探测法哈希查找
void OpenHashLocate()
{
HashTable HT;
for (int i = 0; i < sum; i )
HT.Insert(WF[i]); //把数据插入到哈希表中
while(true)
{
system("cls");
cout << "*******************基于哈希表的英文单词的词频统计和检索系统*******************" << endl;
cout << "---基于线性探测法的哈希查找---" << endl;
cout << "1.词频统计" << endl;
cout << "2.单词查找" << endl;
cout << "3.返回上一级" << endl;
cout << "请按相应的数字键进行选择：" << endl;
int n;
cin >> n;
switch (n)
{
case 1 :
HT.Print(); //词频统计
break;
case 2 :
OpenHashLocateMenu(); //线性探测法的哈希查找菜单
break;
case 3 :
return;
default:
cout << "输入的不是有效符号，请重新输入" << endl;
system("pause");
}
}
}
//链地址法哈希查找
void LinkHashLocate()
{
HashTableLink HT;
for (int i = 0; i < sum; i )
HT.Insert(WF[i]); //把数据插入到哈希表
while(true)
{
system("cls"); //清屏
cout << "*******************基于哈希表的英文单词词频统计和检索系统*******************" << endl;
cout << "---基于链地址法的哈希查找---" << endl;
cout << "1.词频统计" << endl;
cout << "2.单词查找" << endl;
cout << "3.返回上一级" << endl;
cout << "请按相应的数字键进行选择：" << endl;
int n;
cin >> n;
switch (n)
{
case 1:
HT.Print(); //词频统计
break;
case 2:
LinkHashWordLocateMenu(); //单词查找菜单
break;
case 3:
return; //退出函数
default:
cout << "输入的不是有效符号，请重新输入" << endl;
system("pause");
}
}
}
//链地址法哈希查找菜单
void LinkHashWordLocateMenu()
{
HashTableLink HT;
for (int i = 0; i < sum; i )
HT.Insert(WF[i]); //把数据插入到哈希表
double a= (double)sum / MaxSize;//散列表的装填因子
system("cls");
cout << "*******************基于哈希表的英文单词词频统计和检索系统*******************" << endl;
cout << "---链地址单词查找---" << endl;
cout << "请输入要查找的单词：";
string word;
cin >> word;
HT.Search(word);
Node* p = HT.Search(word); //返回目标指针
if (p != NULL)
{
cout << "此单词为：" << p->data.word << endl;
cout << "此单词的词频：" << p->data.frequency<< endl;
double ans=1 (double)(a)/2;
printf("查找成功时ASL=%.2lf\n", ans);
} //if
else
{
WF[sum].word=word;
WF[sum].frequency=1;
WF[sum].key=WordTransitionKey(word);
HT.Insert(WF[sum]);
sum ;
cout << "查找失败" << endl;
double e=2.718281;
double ans=(double)(a pow(e,-a));
printf("查找失败时ASL=%.2lf\n",ans);
}
system("pause"); //暂停
}
//主菜单
void MajorMenu()
{
while (true)
{
cout << "*******************基于哈希表的英文单词词频统计和检索系统*******************" << endl;
cout << "---菜单---" << endl;
cout << "1.基于哈希表的查找" << endl;
cout << "2.退出系统" << endl;
cout << "请按相应的数字键进行选择：" << endl;
int n;
cin >> n;
switch (n)
{
case 1:
HashMenu();
break;
case 2:
cout << "系统已退出" << endl;
return;
default:
cout << "输入的不是有效符号，请重新输入" << endl;
system("cls"); //清屏
system("pause"); //暂停
}
}
}
//主函数
int main()
{
ifstream fin;
fin.open(file);//获取文件English.txt
if (!fin.is_open())
{
cout << "EngLish.txt文件不存在，请检查文件名或者目录下文件是否存在..." << endl;
system("pause");
return 0;
}
else
{
cout << "EngLish.txt文件加载中..." << endl;
Sleep(1000);//延时函数，延时1秒
}
StatisticsData(); //数据统计
MajorMenu();//主菜单
return 0;
}

二、职工电话号码查询系统

1.环境

vs code

2.语言

3.功能

设计散列表，实现职工电话号码查询系统，要求:

(1) 每个记录包括下列内容:

(电话号码(11位) 、工号(5位) 、姓名、性别、院系名)总记录数不少于300条。

(2)从文件中读入各记录，分别以电话号码和用户名为关键字建立散列表(散列函数要求使用除留余数法，采用开放定址法处理冲突)

(3)查找并显示给定电话号码的记录，并输出查找长度。

(4)查找并显示给定用户名的记录(若有同名记录,则输出全部同名用户信息)，并输出查找长度。

(5) 从文件读入各记录，以工号为关键字建立散列表(散列函数要求使用除留余数法，采用链地址法处理冲突)。

(6) 查找并显示给定院系的所有职工信息。

4.源代码

#include<bits/stdc .h>
#include<algorithm>
using namespace std;
const int MAXSIZE=300;
int n;//读入数据数
typedef struct
{
string tel;//电话
string num;//工号
string name;//姓名
string sex;//性别
string col;//院系
}Hash;
typedef Hash Elemtype;//重新定义一个类型
typedef struct LNode
{
Elemtype data;
LNode *next;
}*LinkList;
Hash ht[MAXSIZE];//定义结构体线性表
//初始化单链表
void InitList(LinkList h[MAXSIZE])
{
for(int i=0;i<MAXSIZE;i )
{
h[i]=new LNode;
h[i]->next=NULL;
}
}
//初始化线性表
void init()
{
n=0;
return ;
}
//将文件中的数据逐条读入顺序表L中
void ReadData(Hash ht[])
{
int i=0;
init(); //初始化顺序表
ifstream infile("D:\\下载2\\edg.txt"); //以输入的方式（读文件的方式）打开文件d:\book.txt
while(!infile.eof()) //只要文件没读完，就读一行数据到顺序表L中的第i个分量中
{
infile>>ht[i].tel;
infile>>ht[i].num;
infile>>ht[i].name;
infile>>ht[i].sex;
infile>>ht[i].col;
i ;
}
n=i; //修改顺序表的长度
infile.close (); //关闭文件
}
int H(int x)//除留余数法
{
return x%MAXSIZE;
}
int KEY(string x)//求关键字
{
int a[16]={2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,51};//减少冲突
int ans=0;
for(int i=0;i<x.size();i )
ans =int(x[i]);
return (a[x.size()]*ans MAXSIZE)%MAXSIZE;
}
void name_create(int op)//开放寻址法电话号码/姓名建表
{
Hash a[MAXSIZE];
int ans=0;
for(int i=0;i<n;i )
{
int key;
if(op==1)
key=H(KEY(ht[i].tel));
else if(op==2)
key=H(abs(KEY(ht[i].name)));
int f=key;
while(a[key].name!="")//如果当前有冲突，向下一个继续探测
{
key ;
if(key==MAXSIZE-1) key=0;
if(f==key) break;//再次探测这个位置，跳出循环
}
a[key]=ht[i]; //插入哈希表中，也就是将结构体数组赋值
}
cout<<"输出开放寻址法所建的哈希表:"<<endl;
for(int i=0;i<MAXSIZE;i )
{
if(a[i].name!="")
{
cout<<a[i].tel<<" "<<a[i].num<<" "<<a[i].name<<" "<<a[i].sex<<" "<<a[i].col<<endl;
}
}
cout<<endl;
return ;
}
void tel_search()//按电话号码查找
{
cout<<"请输入一个电话号码：";
string x;
cin>>x;
cout<<endl;
int ans=0;
int p=0;
for(int i=0;i<n;i )
{
if(ht[i].tel==x)
{
p ;//设置访问标志
cout<<ht[i].tel<<" "<<ht[i].num<<" "<<ht[i].name<<" "<<ht[i].sex<<" "<<ht[i].col<<endl;
}
ans ;//继续查找，长度 1
if(p) break; //如果查到，退出循环
}
if(p)
cout<<"查找长度为："<<ans<<endl;
else cout<<"未查找到该用户！"<<endl;
return ;
}
void name_search()
{
cout<<"请输入一个姓名：";
string x;
cin>>x;
cout<<endl;
int ans=0;
int p=0;
int q=0;
for(int i=n-1;i>=0;i--)
{
if(ht[i].name==x)
{
q=i;
break;
}
}
for(int i=0;i<n;i )
{
if(ht[i].name==x)
{
p ;//设置访问标志
cout<<ht[i].tel<<" "<<ht[i].num<<" "<<ht[i].name<<" "<<ht[i].sex<<" "<<ht[i].col<<endl;
}
}
if(p)
cout<<"查找长度为："<<q 1<<endl;
else cout<<"未查找到该用户！"<<endl;
return ;
}
void num_create()//基于链地址法工号创建哈希表
{
LinkList h[MAXSIZE];
InitList(h);
int ans=0;
for(int i=0;i<n;i )
{
int key=H(KEY(ht[i].num));
LinkList p=new LNode;
p=h[abs(key)];
while(p->next!=NULL) p=p->next;//让p指向尾节点，用尾插法建表
LinkList q=new LNode;
q->data.name=ht[i].name;//复制姓名
q->data.col=ht[i].col;//复制学院
q->data.num=ht[i].num;//复制工号
q->data.sex=ht[i].sex;//复制性别
q->data.tel=ht[i].tel;//复制电话
p->next=q;//尾插发
q->next=NULL;//将表尾置空
}
cout<<"输出链地址法建表职工信息："<<endl;
for(int i=0;i<MAXSIZE;i )
{
LinkList p=new LNode;
if(h[i]->next==NULL) continue;
else
{
p=h[i]->next;
while(p)
{
cout<<p->data.col<<" "<<p->data.name<<" "<<p->data.num<<" "<<p->data.sex<<" "<<p->data.tel<<endl;
p=p->next;
}
}
}
return ;
}
void query()//输出给定院系职工信息
{
cout<<"请输入一个院系:";
string op;
cin>>op;
cout<<"该院系所有的职工为:"<<endl;
for(int i=0;i<n;i )
{
if(ht[i].col==op)
{
cout<<ht[i].tel<<" "<<ht[i].num<<" "<<ht[i].name<<" "<<ht[i].sex<<" "<<ht[i].col<<endl;
}
}
return ;
}
void menu()
{
cout<<"***********欢迎使用职工电话号码查询系统*************"<<endl;
cout<<"***********1.开放寻址法以电话建立哈希表*************"<<endl;
cout<<"***********2.开放寻址法以姓名建立哈希表*************"<<endl;
cout<<"***********3.查询电话号码记录并输出长度*************"<<endl;
cout<<"***********4.查找用户名并且输出查找长度*************"<<endl;
cout<<"***********5.链地址法以工号来建立哈希表*************"<<endl;
cout<<"***********6.查找显示给定院系的职工信息*************"<<endl;
}
int main()
{
ReadData(ht);//读取信息
while(1)
{
menu();
int op;
cout<<"请输入一个序号：";
cin>>op;
puts("");//换行
switch(op)
{
case 1:name_create(op);
break;
case 2:name_create(op);
break;
case 3:tel_search();
break;
case 4:name_search();
break;
case 5:num_create();
break;
case 6:query();
break;
default:printf("序号错误！");
break;
}
}
return 0;
}

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数据结构设计--哈希表词频统计检索+职工电话号码查询系统

一、哈希表词频统计

1.环境

2.语言

3.功能

4.源代码

二、职工电话号码查询系统

1.环境

2.语言

3.功能

4.源代码

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