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java数据结构第9章--哈希表

2021-04-14 10:31:49 作者：互联网

文章目录

9.1 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)

9.2 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。

9.3 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,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[课后思考：如果id 不是从低到高插入，但要求各条链表仍是从低到

高，怎么解决?]

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]

4）思路分析并画出示意图

5）代码实现

package hashtab;

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("dele: 查找雇员");
            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"dele":
//                    System.out.println("请输入要删除的id");
//                    id = scanner.nextInt();
//                    hashTab.delEmpById(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 delEmpById(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].delEmpByID(id);
//        if (emp != null) {//找到
//            System.out.println("删除后哈希表为");
//            empLinkedListArray[empLinkedListNO].list();
//        } else {
//            System.out.println("在哈希表中，没有找到该雇员~");
//        }
//    }

    //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 last;

    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id 删除雇员
    //如果查找到，就删除并返回新链表, 如果没有找到，就返回null
    public Emp delEmpByID(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){
                curEmp = null;
                System.out.println("已删除");
                break;
            }
            curEmp = curEmp.next;
            if (curEmp.next == null) {//说明遍历当前链表没有找到该雇员
                System.out.println("找不到该雇员");
                break;
            }
        }
        return curEmp;

    }

}

6）运行结果

add: 添加雇员
list: 显示雇员
find: 查找雇员
dele: 查找雇员
exit: 退出系统
add
输入id
1
输入名字
Tom
add: 添加雇员
list: 显示雇员
find: 查找雇员
dele: 查找雇员
exit: 退出系统
add
输入id
2
输入名字
Zack
add: 添加雇员
list: 显示雇员
find: 查找雇员
dele: 查找雇员
exit: 退出系统
add
输入id
456
输入名字
Littie
add: 添加雇员
list: 显示雇员
find: 查找雇员
dele: 查找雇员
exit: 退出系统
find
请输入要查找的id
2
在第3 条链表中找到雇员id = 2
add: 添加雇员
list: 显示雇员
find: 查找雇员
dele: 查找雇员
exit: 退出系统
find
请输入要查找的id
3
链表为空
在哈希表中，没有找到该雇员~
add: 添加雇员
list: 显示雇员
find: 查找雇员
dele: 查找雇员
exit: 退出系统
list
第1 链表为空
第2 链表的信息为 => id=1 name=Tom   => id=456 name=Littie  
第3 链表的信息为 => id=2 name=Zack 
第4 链表为空
第5 链表为空
第6 链表为空
第7 链表为空
add: 添加雇员
list: 显示雇员
find: 查找雇员
dele: 查找雇员
exit: 退出系统
dele
请输入要删除的id
2
已删除
删除后哈希表为null
add: 添加雇员
list: 显示雇员
find: 查找雇员
dele: 查找雇员
exit: 退出系统

知识点小补充：

1.Java中static关键字的作用

2.java中void关键字的作用

3.java中void方法return的用法

4.[public static void main(String] args)含义

5.java中构造函数的作用

6.Java Scanner类的常用方法及用法（很详细）

如.next .nextInt .close