python实现顺序查找和哈希查找

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发布时间:2024-12-11 13:54

顺序查找非常简单,只是个开胃菜,今天主要练习的是哈希查找

先上顺序查找代码:

def sequence_search(array, num): for i in range(len(array)): if array[i] == num: return i return False array_0 = [23, 43, 12, 54, 65, 48] print(sequence_search(array_0, 12)) >>> 2

在来看hash查找

算法思想

哈希的思路很简单,如果所有的键都是整数,那么就可以使用一个简单的无序数组来实现:将键作为索引,值即为其对应的值,这样就可以快速访问任意键的值。这是对于简单的键的情况,我们将其扩展到可以处理更加复杂的类型的键。

算法流程

  1)用给定的哈希函数构造哈希表;
  2)根据选择的冲突处理方法解决地址冲突;
     常见的解决冲突的方法:拉链法和线性探测法。
  3)在哈希表的基础上执行哈希查找。

 单纯论查找复杂度:对于无冲突的Hash表而言,查找复杂度为O(1)(注意,在查找之前我们需要构建相应的Hash表)。

class HashSearch: def __init__(self, num): if isinstance(num, int): self.num = abs(num) self.empty = self.num self._list = [None] * self.num else: raise TypeError('num must be a int number') def __hash(self, key): return key % self.num def put(self, key): assert self.empty > 0, 'this array is full' index = self.__hash(key) while self._list[index]: index = self.__hash(index+1) self._list[index] = key self.empty -= 1 def find(self, key): index = self.__hash(key) temp = indexwhile self._list[index] != key: index = self.__hash(index+1)
       if index == temp: return False return index


class
HashTable: def __init__(self): # 哈希表的初始大小已经被选择为 11。尽管这是任意的,但是重要的是, # 大小是质数,使得冲突解决算法可以尽可能高效。 self.size = 11 self.slots = [None] * self.size self.data = [None] * self.size # hash 函数实现简单的余数方法 def hash(self, key, size): return key % size # 冲突解决技术是 加1 rehash 函数的线性探测 def rehash(self, old_hash, size): return (old_hash+1) % size # 假定最终将有一个空槽,除非 key 已经存在于 self.slots 中。 它计算原始 # 哈希值,如果该槽不为空,则迭代 rehash 函数,直到出现空槽。如果非空槽已经包含 key, # 则旧数据值将替换为新数据值。 def put(self, key, data): hash_value = self.hash(key, len(self.slots)) if self.slots[hash_value] is None: self.slots[hash_value] = key self.data[hash_value] = data else: if self.slots[hash_value] == key: self.data[hash_value] = data else: next_slot = self.rehash(hash_value, len(self.slots)) while self.slots[next_slot] is not None and \ self.slots[next_slot] != key: next_slot = self.rehash(next_slot, len(self.slots)) if self.slots[next_slot] is None: self.slots[next_slot] = key self.data[next_slot] = data else: self.data[next_slot] = data # 从计算初始哈希值开始。如果值不在初始槽中,则 rehash 用 # 于定位下一个可能的位置。 def get(self, key): start_slot = self.hash(key, len(self.slots)) data = None stop = False found = False pos = start_slot while self.slots[pos] is not None and not found and not stop: if self.slots[pos] == key: found = True data = self.data[pos] else: pos = self.rehash(pos, len(self.slots)) if pos == start_slot: stop = True return data # 我们重载 __getitem__ 和 __setitem__ 方法以允许使 # 用 [] 访问。 这意味着一旦创建了HashTable,索引操作符将可用。 def __getitem__(self, item): return self.get(item) def __setitem__(self, key, value): self.put(key, value)