局域网网络监控软件的设备连接日志哈希表 C++ 语言算法

#include <iostream>
#include <cstring>
#include <ctime>
#include <string>
using namespace std;
// 设备连接日志结构体：存储局域网设备连接信息
struct DeviceLog {
    string ip;                  // 设备IP（哈希表键值）
    string connectTime;         // 连接时间（格式：YYYY-MM-DD HH:MM:SS）
    string disconnectTime;      // 断开时间（格式：YYYY-MM-DD HH:MM:SS）
    double dataVolume;          // 数据传输量（单位：MB）
    DeviceLog* next;            // 链表指针，解决哈希冲突
    DeviceLog(string ip, string connectTime, string disconnectTime, double dataVolume) {
        this->ip = ip;
        this->connectTime = connectTime;
        this->disconnectTime = disconnectTime;
        this->dataVolume = dataVolume;
        this->next = nullptr;
    }
};
// 哈希表类：管理局域网设备连接日志
class LogHashTable {
private:
    DeviceLog** table;          // 哈希表数组
    int tableSize;              // 哈希表大小
    // 哈希函数：将设备IP转换为哈希表索引
    int hashFunction(string ip) {
        // IP字符串分割为四个整数（如192.168.1.10 → 192,168,1,10）
        int seg1, seg2, seg3, seg4;
        sscanf(ip.c_str(), "%d.%d.%d.%d", &seg1, &seg2, &seg3, &seg4);
        // 加权求和后取模，降低冲突概率
        long long hashValue = (long long)seg1 * 256 * 256 * 256 + seg2 * 256 * 256 + seg3 * 256 + seg4;
        return hashValue % tableSize;
    }
public:
    // 构造函数：初始化哈希表
    LogHashTable(int size) {
        tableSize = size;
        table = new DeviceLog * [tableSize]();
        // 初始化所有位置为nullptr
        for (int i = 0; i < tableSize; i++) {
            table[i] = nullptr;
        }
    }
    // 插入设备连接日志
    void insertLog(string ip, string connectTime, string disconnectTime, double dataVolume) {
        int index = hashFunction(ip);
        // 创建新日志节点
        DeviceLog* newLog = new DeviceLog(ip, connectTime, disconnectTime, dataVolume);
        // 头插法：解决哈希冲突
        newLog->next = table[index];
        table[index] = newLog;
    }
    // 按IP查询设备连接日志（返回最新一条日志）
    DeviceLog* queryLog(string ip) {
        int index = hashFunction(ip);
        DeviceLog* current = table[index];
        // 遍历链表，查找目标IP的日志
        while (current != nullptr) {
            if (current->ip == ip) {
                return current; // 返回找到的第一条日志（可优化为返回所有日志）
            }
            current = current->next;
        }
        return nullptr; // 未找到日志
    }
    // 析构函数：释放内存
    ~LogHashTable() {
        for (int i = 0; i < tableSize; i++) {
            DeviceLog* current = table[i];
            while (current != nullptr) {
                DeviceLog* temp = current;
                current = current->next;
                delete temp;
            }
        }
        delete[] table;
    }
};
// 测试函数：模拟局域网网络监控软件的日志管理场景
int main() {
    // 初始化哈希表（大小设为100，适配500台设备的日志存储）
    LogHashTable logTable(100);
    // 模拟插入5条设备连接日志（实际场景中为数百至数千条）
    logTable.insertLog("192.168.1.20", "2024-05-20 08:30:00", "2024-05-20 18:00:00", 128.5);
    logTable.insertLog("192.168.1.35", "2024-05-20 09:15:00", "2024-05-20 17:45:00", 89.2);
    logTable.insertLog("192.168.2.12", "2024-05-20 10:00:00", "2024-05-20 16:30:00", 205.8);
    logTable.insertLog("192.168.1.20", "2024-05-21 08:25:00", "2024-05-21 18:10:00", 156.3);
    logTable.insertLog("192.168.3.5", "2024-05-21 09:00:00", "2024-05-21 17:30:00", 98.7);
    // 场景1：查询指定设备的最新连接日志（模拟局域网网络监控软件的日志检索功能）
    DeviceLog* log1 = logTable.queryLog("192.168.1.20");
    if (log1 != nullptr) {
        cout << "设备IP：" << log1->ip << endl;
        cout << "最新连接时间：" << log1->connectTime << endl;
        cout << "断开时间：" << log1->disconnectTime << endl;
        cout << "数据传输量：" << log1->dataVolume << " MB" << endl << endl;
    }
    // 场景2：查询不存在的设备日志
    DeviceLog* log2 = logTable.queryLog("192.168.5.100");
    if (log2 == nullptr) {
        cout << "未查询到IP为192.168.5.100的设备连接日志" << endl;
    }
    return 0;
}