如何计算散列表平均查找长度?

做到计算查找成功和查找不成功的平均查找长度知识点,王道书上写的参考答案太简陋,没有写具体的过程,然后前面的知识点也没讲解怎么求平均查找长度,一脸懵逼o((⊙﹏⊙))o,于是乎在网上一顿乱搜,看了很多博客,终于理解了。在这个过程中发现很多人和我一样不理解,而且很多文章本身也有错误,所以发表一下自己的理解,希望能帮到大家,欢迎指正

下图为知识总览:

思维导图

平均查找长度

考研数据结构之查找 散列表

1.查找成功

查找成功意味着需要查找的元素一定在表中,所以需要计算表中的每个元素通过 散列法&处理冲突的方法 得出的查找次数,求和再除以元素个数。

1.1查询目标

  • 散列表中的每个元素

1.2查询过程

  • 1)通过散列函数查询该元素地址;

  • 2).访问地址,此次元素的查找次数+1;

  • 3).若地址元素和目标元素不等,通过解决冲突的方法得到下一个地址,并转向2);

    (解决冲突的方法 考试常用线性探测法)

  • 4).若地址元素和目标元素相等,停止此元素的查找

1.3计算方法

  • 散列表中所有元素的查找次数之和/元素个数

2.查找失败

查找不成功意味着查找的元素一定不在表中,所以与表中元素个数无关。每次查询查到地址为空为止,查到空意味着不需要再查询,也就是失败。

2.1查询目标

  • 使用散列函数可能得到的所有地址(数组下标)

假设H(key)=7,则意味着查找失败时可能对应的地址有7个。

2.2查询过程

  • 1).访问地址,此次元素的查找次数+1;
  • 2).若地址不为空,通过解决冲突的方法得到下一个地址,并转向1);
  • 3).若地址为空则停止

2.3计算方法

  • 散列函数对应所有地址元素的查找次数之和/散列值

3.易混淆

3.1为何 查找成功 除以 散列表元素个数,而查找失败 除以 散列值呢?

  • 假设把所有元素对应的关键字分为两类,一类是在散列表中的数(查找会成功),一类是不在散列表中的数(查找会失败)。

  • 要求查找成功的平均查找长度时,意味着这个数一定在散列表中,所以我们只需要考虑散列表中的元素即可。

  • 要求查找不成功的平均查找长度时,意味着这个数一定不在散列表中

    • 有童鞋可能这时候有疑惑,不在散列表中的数字那么多,我怎么一个一个去求?所以说肯定不会让你一个一个去算查找次数滴。
    • 这个时候我们需要将不在散列表中的数再次分类,假设散列值为p,就可以将不在散列表中的数再次分为p 类,每一类分别为地址映射到i(0≤i≤p-1)的数,分别计算p类中每一类的查找次数即可。

3.2 为何查找成功以 地址元素和目标元素相等 为停止, 而查找失败以 地址为空 为停止?

  • 注意我们有前提,查找成功意味着目标元素一定在散列表中,即一定会查到。
  • 查找失败意味着目标元素不在散列表中,若地址元素不为空,那地址元素肯定和目标元素不等。但只有到地址为空,我们才能断定查找失败。

4.例题

2010统考真题,选自王道数据结构考研复习指导p286

4.1题目【2010统考真题】

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)=(key*3) Mod 7,处理冲突采用线性探测再散列法,要求装填因子为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时的平均查找长度。

4.2 参考答案

考研数据结构之查找(9.8)——练习题之将关键字序列{7,8,30,11,18,9,14}散列存储到散列表中(C表示)_二木成林-CSDN博客

参考答案后面有空会补上

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