学习数据结构笔记 ---[哈希表(Hash table)]

Posted 2021-12-09 小智RE0

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一般在java程序访问数据库时都会安排从内存的缓存层中取数据;之前的做法是自己写个哈希表,实现对数据的缓存.

哈希表(散列表) 作为一种数据结构,而不是算法

通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录，以加快查找的速度。这个映射函数叫做散列函数，存放记录的数组叫做散列表。

那么该如何实现呢,

通过完成这个案例来实现;领会哈希表的结构

有一个公司,当有新的员工来报道时,要求将该员工的信息加入
(id,性别,年龄,名字,住址…),当输入该员工的id时,要求查找到该员工的
所有信息.
要求:

• 不使用数据库,速度越快越好=>哈希表(散列)
• 添加时，保证按照id从低到高插入
• 1 使用链表来实现哈希表, 该链表不带表头[即: 链表的第一个结点就存放雇员信息]
• 2 思路分析并画出示意图
• 3 代码实现[增删改查(显示所有员工，按id查询)]

首先图解看看;
本次实现考虑使用数组加链表的方式实现;
在链表中存储不同的员工类对象的信息;即使在链表中定义了增删改…方法;那么在整体的哈希表也可以调用这些方法;决定向数组的哪个位置下的链表进行管理操作
(这里实现的话,通过对员工的Id和数组的长度进行取模运算来决定向数组的哪个下标位置进行操作)

具体实现

public class HashTableTest {

    //测试使用;
    public static void main(String[] args) {
        HashTable hashTable = new HashTable(10);
        hashTable.addEmp(new Employee(1,"杰克"));
        hashTable.addEmp(new Employee(11,"马克"));
        hashTable.addEmp(new Employee(12,"阿杰"));
        hashTable.addEmp(new Employee(22,"阿杰"));
        hashTable.addEmp(new Employee(9,"克烈"));
        hashTable.addEmp(new Employee(8,"科斯特"));
        //遍历;
        hashTable.empList();

        //找员工;
        hashTable.getEmpById(9);
        hashTable.getEmpById(100);
        hashTable.getEmpById(12);
    }
}


//定义的哈希表;
class HashTable{
    //定义数组;
    private final EmpLinked[] empLinkeds;
    // 定义数组的长度;
    private final int length;
    //初始化哈希表;
    public HashTable(int length) {
        this.empLinkeds = new EmpLinked[length];
        this.length = length;
        //注意上面只是创建了一个数组,但是链表还为null;
        //需要创建链表;
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            empLinkeds[i]  = new EmpLinked();
        }
    }

    //现根据Id找数组位置;
    private int getRightLocation(int id){
        return  id % length;
    }

    //添加这个员工到指定位置;
    public void addEmp(Employee employee){
        //先找到要添加的数组位置;
        int location = getRightLocation(employee.id);
        System.out.println("----获取要添加到的索引位置"+location);
        //然后再放到该数组元素下的链表中;
        empLinkeds[location].addEmp(employee);
    }

    //遍历输出链表;
    public void empList(){
        for (int i = 0; i < length; i++) {
            empLinkeds[i].empList(i);
        }
    }

    //根据Id找员工信息;
    public void getEmpById(int id){
        //先找到该员工所在的链表位置;
        int location = getRightLocation(id);
        //找员工信息;
        Employee empById = empLinkeds[location].getEmpById(id);
        if(empById!=null){
            System.out.println("在第"+(location+1)+"条链表找到该员工-> ID:"
                    +empLinkeds[location].getEmpById(id).id+" 姓名:"+empLinkeds[location].getEmpById(id).empName);
        }else {
            System.out.println("id为"+id+"的员工不存在");
        }
    }


}



//存放员工节点的链表;
class EmpLinked{
    //头结点;
    private Employee head;

    //添加员工;
    public void addEmp(Employee emp){
        //若为空链表直接存入;
        if(head == null){
            head = emp ;
            return;
        }

        //若不是空链表;则先把头结点存入临时节点;
        Employee temp = head ;
        while (temp.next != null) {
            //链表不断后移;
            temp = temp.next;
        }
        //存入员工;
        temp.next = emp;
    }

    //遍历当前的链表;
    public void empList(int num){
        if(head == null){
            System.out.println("当前第"+(num+1)+"条链表为空");
            return;
        }

        System.out.print("第"+(num+1)+"条链表信息为--");
        //用临时节点来遍历;
        Employee temp = head;
        while (true){
            System.out.printf("[id::%d enpName::%s]--> ",temp.id,temp.empName);
            if(temp.next ==  null){
                break;
            }
            //遍历链表;
            temp = temp.next;
        }
        System.out.println();
    }

    //根据Id查找指定的员工信息;
    public Employee getEmpById(int id){
        if(head == null){
            return null;
        }
        //用临时节点遍历;
        Employee temp = head;
        while (true){
            if(temp.id == id){
                break;
            }

            if(temp.next==null){
                //没找到的话,把这个临时节点重置为null空值;
                temp = null;
                break;
            }
            //移动;
            temp = temp.next;
        }

        return temp;
    }

}



//员工信息类;作为链表中的节点;
class Employee{
    //员工的Id与姓名;以及指向下一个员工的指针;
    public int id;
    public String empName;
    public Employee next;
    //初始化;
    public Employee(int id, String empName) {
        this.id = id;
        this.empName = empName;
    }
}

测试结果

----获取要添加到的索引位置1
----获取要添加到的索引位置1
----获取要添加到的索引位置2
----获取要添加到的索引位置2
----获取要添加到的索引位置9
----获取要添加到的索引位置8
当前第1条链表为空
第2条链表信息为--[id::1 enpName::杰克]--> [id::11 enpName::马克]--> 
第3条链表信息为--[id::12 enpName::阿杰]--> [id::22 enpName::阿杰]--> 
当前第4条链表为空
当前第5条链表为空
当前第6条链表为空
当前第7条链表为空
当前第8条链表为空
第9条链表信息为--[id::8 enpName::科斯特]--> 
第10条链表信息为--[id::9 enpName::克烈]--> 
在第10条链表找到该员工-> ID:9 姓名:克烈
id为100的员工不存在
在第3条链表找到该员工-> ID:12 姓名:阿杰