質問

ハッシュ法（オープンアドレス法）をC言語で実装しました。

ハッシュ表の使用率ごとにかかる計算時間を比べたいと思い、以下のような実装をしました。

しかし、登録するデータを手動で登録していかなければならないので、ハッシュ表を大きくし、データ数を1000、10000と増やしていくと登録に時間と手間がかかりすぎてしまいます。

そこで、手動ではなく自動でデータを登録するようにしたいのですが、その場合どのように記述すれば良いのでしょうか？

また、計算時間だけでなく、計算量がわかるようにするにはどのようにすれば良いのでしょうか？

ご回答頂ければ幸いです。

ソースコード

#include <stdio.h>
#include <time.h>

/* ハッシュ表サイズの定義 */
#define TABLE_SIZE 100

/* 関数の戻り値 */
#define SUCCESS 0
#define FAILURE 1

/* 空のバケットの表す定数 */
#define EMPTY 0
#define DELETED -1

/* 構造体の定義 */
typedef struct record{
    long int tel;
    char name[32];
}Record;

/* ハッシュ表の宣言 */
Record Table[TABLE_SIZE];

/* ハッシュ関数の定義 */
int hash(long int key){
    return key%TABLE_SIZE;
}

/* 再ハッシュ関数の定義 */
int rehash(int bucket){
    return (bucket+1)%TABLE_SIZE;
}

/* ハッシュ表へのデータ追加 */
int add_hashtable(Record new_data)
{
    int bucket,k;
    long int key,data;

    key=new_data.tel;
    bucket=hash(key);
    for(k=0;k<TABLE_SIZE;k++){
        data=Table[bucket].tel;
        if( data==EMPTY || data==DELETED){
            Table[bucket]=new_data;
            printf("追加しました\n");
            return SUCCESS;
        }
        bucket=rehash(bucket);
    }
    printf("追加できませんでした");
    return FAILURE;
}

/* ハッシュ表の探索 */
int search_hashtable(long int key)
{
    int bucket,k;
    long int data;

    bucket=hash(key);
    for(k=1;k<TABLE_SIZE;k++){
        data=Table[bucket].tel;
        if(data==key){
            printf("%sさんの電話番号です\n",Table[bucket].name);
            return SUCCESS;
        }
        if(data==EMPTY) break;
        bucket=rehash(bucket);
    }
    printf("見つかりませんでした\n");
    return FAILURE;
}

/* ハッシュ表からのデータ削除 */
int delete_hashtable(long int key)
{
    int bucket,k;
    long int data;

    bucket=hash(key);
    for(k=0;k<TABLE_SIZE;k++){
        data=Table[bucket].tel;
        if(data==key){
            Table[bucket].tel=DELETED;
            printf("削除しました\n");
            return SUCCESS;
        }
        if( data==EMPTY ) break;
        bucket=rehash(bucket);
    }
    printf("見つかりませんでした\n");
    return FAILURE;
}

/* ハッシュ法によるデータ管理プログラム */
void main(void)
{
    Record new_data;
    int i,menu,rc;
    long int key;
    unsigned int sec;
    int nsec;
    double d_sec;

    struct timespec start_time, end_time;

    for(i=0;i<TABLE_SIZE;i++)Table[i].tel=EMPTY;

    while(1){
        printf("\n登録 1  削除 2  検索 3  表示 4\nメニュー番号:  ");
        scanf("%d",&menu);
        switch(menu){
            case 1:
                printf("\n=データ登録=\n");
                while(1){
                    printf("電話番号(-1で登録終了) : ");
                    scanf("%ld",&new_data.tel);
                    if(new_data.tel==-1) break;
                    printf("名前: ");
                    scanf("%s",new_data.name);
                    rc=add_hashtable(new_data);
                    if(rc==FAILURE) break;
                }
                break;
            case 2:
                printf("\n=データ削除=\n");
                while(1){
                    printf("電話番号(-1で削除終了) : ");
                    scanf("%ld",&key);
                    if(key==-1)break;
                    delete_hashtable(key);
                }
                break;
            case 3:
                printf("\n=データ検索=\n");
                while(1){
                    printf("電話番号(-1で検索終了) : ");
                    scanf("%ld",&key);
                    if(key==-1)break;

                    clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &start_time);
                    search_hashtable(key);
                    clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &end_time);
                    sec = end_time.tv_sec - start_time.tv_sec;
                    nsec = end_time.tv_nsec - start_time.tv_nsec;
                    d_sec = (double)sec + (double)nsec / (1000 * 1000 * 1000);
                    printf("time:%f\n", d_sec);
                }
                break;
            case 4:
                printf("\n=データ表示=\n");
                for(i=0;i<TABLE_SIZE;i++){
                    if(Table[i].tel==EMPTY || Table[i].tel==DELETED) continue;
                    printf("%d\t%ld\t%s\n",i,Table[i].tel,Table[i].name);
                }
                break;
            default:
                return;
        }
    }
    return;
}