哈希表

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(散列)-Google上机题

看一个实际需求，google公司的一个上机题:

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,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,尽量节省内存,速度越快越好=>哈希表(散列)

思路分析

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. 代码实现[增删改查(显示所有员工，按id查询)]

代码

package com.company;


import java.util.Scanner;

public class HashTabDemo {

  public static void main(String[] args) {
    //创建哈希表
    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("add:  添加雇员");
      System.out.println("list: 显示雇员");
      System.out.println("find: 查找雇员");
      System.out.println("delete: 删除雇员");
      System.out.println("exit: 退出系统");

      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("请输入要查找的id");
          id = scanner.nextInt();
          hashTab.findEmpById(id);
          break;
        case "delete":
          System.out.println("请输入要删除的id");
          id = scanner.nextInt();
          hashTab.deleteEmpById(id);
          break;
        case "exit":
          scanner.close();
          System.exit(0);
        default:
          break;
      }
    }
  }

}

//创建HashTab 管理多条链表
class HashTab {
  private EmpLinkedList[] empLinkedListArray;
  private int size; //表示有多少条链表

  //构造器
  public HashTab(int size) {
    this.size = size;
    //初始化empLinkedListArray
    empLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];
    //？留一个坑, 这时不要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) {
    //根据员工的id ,得到该员工应当添加到哪条链表
    int empLinkedListNO = hashFun(emp.id);
    //将emp 添加到对应的链表中
    empLinkedListArray[empLinkedListNO].add(emp);

  }

  //遍历所有的链表,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) {//找到
      System.out.printf("在第%d条链表中找到 雇员 id = %d\n", (empLinkedListNO + 1), id);
    } else {
      System.out.println("在哈希表中，没有找到该雇员~");
    }
  }

  //根据输入的id,删除雇员
  public void deleteEmpById(int id) {
    //使用散列函数确定到哪条链表删除
    int empLinkedListNO = hashFun(id);
    boolean flag = empLinkedListArray[empLinkedListNO].deleteEmpById(id);
    if (flag) {//找到
      System.out.printf("在第%d条链表中找到 雇员 id = %d，删除成功\n", (empLinkedListNO + 1), id);
    } else {
      System.out.println("在哈希表中，没有找到该雇员，无法删除~");
    }
  }

  //编写散列函数, 使用一个简单取模法
  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; //next 默认为 null

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

//创建EmpLinkedList ,表示链表
class EmpLinkedList {
  //头指针，执行第一个Emp,因此我们这个链表的head 是直接指向第一个Emp
  private Emp head; //默认null

  //添加雇员到链表
  //说明
  //1. 假定，当添加雇员时，id 是自增长，即id的分配总是从小到大
  //   因此我们将该雇员直接加入到本链表的最后即可
  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，则使用一个辅助的指针，帮助定位到最后
    Emp curEmp = head;
    while (true) {
      if (curEmp.next == null) {//说明到链表最后
        break;
      }
      curEmp = curEmp.next; //后移
    }
    //退出时直接将emp 加入链表
    curEmp.next = emp;
  }

  //遍历链表的雇员信息
  public void list(int no) {
    if (head == null) { //说明链表为空
      System.out.println("第 " + (no + 1) + " 链表为空");
      return;
    }
    System.out.print("第 " + (no + 1) + " 链表的信息为");
    Emp curEmp = head; //辅助指针
    while (true) {
      System.out.printf(" => id=%d name=%s\t", curEmp.id, curEmp.name);
      if (curEmp.next == null) {//说明curEmp已经是最后结点
        break;
      }
      curEmp = curEmp.next; //后移，遍历
    }
    System.out.println();
  }

  //根据id查找雇员,如果查找到，就返回Emp, 如果没有找到，就返回null
  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;
    }
    //辅助指针
    Emp curEmp = head;
    while (true) {
      if (curEmp.id == id) {//找到
        break;//这时curEmp就指向要查找的雇员
      }
      //退出
      if (curEmp.next == null) {//说明遍历当前链表没有找到该雇员
        curEmp = null;
        break;
      }
      curEmp = curEmp.next;//以后
    }
    return curEmp;
  }

  //根据删除雇员,如果删除成功，1, 如果没有找到，就返回0
  public boolean deleteEmpById(int id) {
    boolean flag = false; // 标志是否找到待删除节点的
    //判断链表是否为空
    if (head == null) {
      System.out.println("链表为空");
      return flag;
    }
    //辅助指针
    Emp curEmp = head;

    while (true) {
      if (curEmp.next == null) { //已经到链表的最后
        break;
      }
      if (curEmp.next.id == id) {
        //找到的待删除节点的前一个节点temp
        curEmp.next = curEmp.next.next;
        flag = true;
        break;
      }
      curEmp = curEmp.next;
    }
    return flag;
  }
}