哈希表（散列）

Posted 2020-12-19 nnadd

哈希表的基本介绍

●散列表( Hash table，也叫哈希表)，是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构。也就是说，它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

哈希表使用案例

●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所有信息息

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

?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]
?思路分析并画出示意图

?代码实现[增改查(显示所有员工， 按id查询)]

package com.xudong.DataStructures;

import java.util.Scanner;

public class HashTableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建hashTab
        HashTab hashTab = new HashTab(7);
        //写一个简单的菜单
        String key = "";
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while (true){
            System.out.println("--------------");
            System.out.println("add:  添加雇员");
            System.out.println("list: 显示雇员");
            System.out.println("find: 查找雇员");
            System.out.println("exit: 退出程序");
            System.out.println("--------------");

            key = scanner.next();
            switch (key){
                case "add":
                    System.out.println("输入id：");
                    int id = scanner.nextInt();
                    System.out.println("输入名字：");
                    String name = scanner.next();
                    //创建雇员
                    Emp emp = new Emp(id,name);
                    hashTab.add(emp);
                    break;
                case "list":
                    hashTab.list();
                    break;
                case "find":
                    System.out.println("输入要查找的 id：");
                    id = scanner.nextInt();
                    hashTab.findEmpById(id);
                    break;
                case "exit":
                    scanner.close();
                    System.exit(0);
                default:
                    break;
            }
        }
    }
}

//创建哈希表，管理多条链表
class HashTab{
    private EmpLinkedList[] empLinkedListArray;
    private int size;

    public HashTab(int size){
        this.size = size;
        //初始化empLinkedListArray
        empLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];
        //分别初始化每个链表
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            empLinkedListArray[i] = new EmpLinkedList();
        }
    }

    //添加雇员
    public void add(Emp emp){
        //根据员工id得到该员工应当添加到哪条链表
        int empLinkedListNO = hashFun(emp.id);
        //将emp添加到对应链表中
        empLinkedListArray[empLinkedListNO].add(emp);
    }

    //遍历所有链表，遍历hashTab
    public void list(){
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            empLinkedListArray[i].list(i);
        }
    }

    //根据输入的id查找雇员
    public void findEmpById(int id){
        //使用散列函数确定到哪条链表查找
        int empLinkedListNO = hashFun(id);
        Emp emp = empLinkedListArray[empLinkedListNO].findEmpById(id);
        if (emp != null){
            System.out.printf("在第%d条链表找到雇员 id= %d
",(empLinkedListNO + 1),id);
        }else {
            System.out.println("在哈希表中没有找到该雇员！");
        }
    }


    //使用简单取模法编写散列函数
    public int hashFun(int id){
        return id % size;
    }
}

//表示一个雇员
class Emp{
    public int id;
    public String name;
    public Emp next;//指向下一个员工的索引

    public Emp(int id, String name) {
        super();
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
}

//创建链表
class EmpLinkedList{
    private Emp head;//头指针，默认为null
    //添加雇员到链表，假定添加员工的id是自增的
    public void add(Emp emp){
        //如果是添加第一个雇员
        if (head == null){
            head = emp;
            return;
        }
        //如果不是第一个雇员，则用一个辅助指针，帮助定位到最后一个雇员的后面
        Emp curEmp = head;
        while (true){
            if (curEmp.next == null){//说明到链表最后
                break;
            }
            curEmp = curEmp.next;//索引后移
        }
        //退出循环时将emp加入链表
        curEmp.next = emp;
    }

    //遍历链表的员工的信息
    public void list(int no){
        if (head == null){
            System.out.println("第"+ (no + 1) +"条链表为空！");
            return;
        }
        System.out.print("第"+ (no + 1) +"条链信息为：");
        Emp curEmp = head;//辅助指针
        while (true){
            System.out.printf("=> id= %d name= %s	",curEmp.id,curEmp.name);
            if (curEmp.next == null){
                break;
            }
            curEmp = curEmp.next;//后移
        }
        System.out.println();
    }

    //根据id查找雇员
    public Emp findEmpById(int id){
        //判断链表是否为空
        if (head == null){
            System.out.println("链表为空！");
            return null;
        }
        Emp curEmp = head;
        while (true){
            if (curEmp.id == id){//找到
                break;
            }
            //退出
            if (curEmp.next == null){
                curEmp = null;
                break;
            }
            curEmp = curEmp.next;//后移
        }
        return curEmp;
    }
}