C语言字典数据结构详解（手把手教你用C语言实现哈希表字典）

实现思路

我们将构建一个简单的哈希表，包含以下组件：

1. 一个固定大小的数组（桶数组）
2. 每个桶是一个链表，用于处理哈希冲突（即多个键映射到同一个索引）
3. 一个哈希函数，将字符串键转换为数组索引

完整代码实现

下面是一个完整的、可运行的 C 语言字典实现：

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>// 定义字典项结构体typedef struct DictItem {    char* key;    int value;    struct DictItem* next;} DictItem;// 定义字典结构体typedef struct Dictionary {    DictItem** buckets;    int size;} Dictionary;// 哈希函数：将字符串转为索引unsigned int hash(const char* key, int table_size) {    unsigned int hash_value = 0;    while (*key) {        hash_value = (hash_value << 5) + *key++;    }    return hash_value % table_size;}// 创建新字典Dictionary* create_dict(int size) {    Dictionary* dict = (Dictionary*)malloc(sizeof(Dictionary));    dict->buckets = (DictItem**)calloc(size, sizeof(DictItem*));    dict->size = size;    return dict;}// 插入键值对void dict_set(Dictionary* dict, const char* key, int value) {    unsigned int index = hash(key, dict->size);    DictItem* item = dict->buckets[index];    // 检查是否已存在该键    while (item) {        if (strcmp(item->key, key) == 0) {            item->value = value; // 更新值            return;        }        item = item->next;    }    // 创建新项并插入链表头部    DictItem* new_item = (DictItem*)malloc(sizeof(DictItem));    new_item->key = strdup(key);    new_item->value = value;    new_item->next = dict->buckets[index];    dict->buckets[index] = new_item;}// 获取值int dict_get(Dictionary* dict, const char* key, int default_value) {    unsigned int index = hash(key, dict->size);    DictItem* item = dict->buckets[index];    while (item) {        if (strcmp(item->key, key) == 0) {            return item->value;        }        item = item->next;    }    return default_value; // 未找到返回默认值}// 主函数测试int main() {    Dictionary* my_dict = create_dict(10);    dict_set(my_dict, "张三", 25);    dict_set(my_dict, "李四", 30);    dict_set(my_dict, "王五", 28);    printf("张三年龄：%d\n", dict_get(my_dict, "张三", -1));    printf("李四年龄：%d\n", dict_get(my_dict, "李四", -1));    printf("赵六年龄：%d（未找到）\n", dict_get(my_dict, "赵六", -1));    // 注意：实际项目中应释放内存    return 0;}

代码说明

这段代码展示了如何用 C 语言实现一个基础的字典结构：

• hash() 函数将字符串键转换为数组索引；
• dict_set() 负责插入或更新键值对；
• dict_get() 根据键查找对应的值；
• 使用链表解决哈希冲突（称为“链地址法”）。

扩展与优化建议

对于更复杂的场景，你可以考虑：

• 动态扩容（当负载因子过高时自动扩大桶数组）；
• 支持任意类型的值（使用 void* 指针）；
• 添加删除函数 dict_delete()；
• 使用更高效的哈希算法（如 djb2、FNV 等）。

总结

通过本教程，你已经掌握了如何在 C 语言中实现一个简单的字典数据结构。这不仅加深了你对 C语言字典实现 和 C语言哈希表 的理解，也为学习更高级的 数据结构教程 打下基础。即使你是 C语言小白入门 阶段，只要跟着步骤练习，也能轻松掌握这一核心技能。

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