哈希表思路分析及代码实现

哈希表

哈希表（散列）-Google上机题

1. 看一个实际需求，google公司的一个上机题：
2. 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。
3. 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）

哈希表的基本介绍

散列表（Hashtable，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。

代码实现

package com.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("exit:退出系统");

			key = scanner.next();
			switch (key) {
			case "add":
				System.out.println("id=");
				int id = scanner.nextInt();
				System.out.println("name=");
				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HashTab 管理多条链表
class HashTab {
	private EmpLinkedList[] empLinkedListArray;
	private int size;// 表示共有多少条链表
	// 构造器

	public HashTab(int size) {
		this.size = size;
		// 初始化empLinkedListArray
		empLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];
		// ???????? 这时分别初始化每个链表，否则报空指针
		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 得到该员工应该加入到哪条链表
		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找
		int empLinkedListNO = hashFun(id);
		Emp emp = empLinkedListArray[empLinkedListNO].findEmpById(id);
		if (emp != null) {
			System.out.printf("在第%d条链表中找到，雇员id=%d", (empLinkedListNO + 1), id);
		} else {
			System.out.println("没有找到该雇员");
		}
	}
	// 编写一个散列函数，使用取模法
	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;// 默认为空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的
	private Emp head;// 默认为空
	// 添加雇员到链表
	// 说明：
	// 1.假定添加雇员是id还是自增长的，因此将雇员加入到本链表的最后即可
	public void add(Emp emp) {
		// 如果添加第一个雇员
		if (head == null) {
			head = emp;
			return;
		}
		// 如果不是第一个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已经是最后节点
				break;
			}
			curEmp = curEmp.next;// 后移，遍历
		}
		System.out.println();
	}
	// 根据id查找雇员
	// 查找到返回emp 没有找到返回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 curEmp
		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) {// 说明没有找到改雇员
				curEmp = null;
				break;
			}
			curEmp = curEmp.next;// 以后
		}
		return curEmp;
	}
}