1.基本的な紹介
ハッシュテーブル（ハッシュテーブルとも呼ばれます）は、キー値に基づいて直接アクセスされるデータ構造です。つまり、キーコード値をテーブル内の場所にマッピングしてレコードにアクセスし、検索を高速化します。このマッピング関数はハッシュ関数と呼ばれ、レコードを格納する配列はハッシュテーブルと呼ばれます。
2.Googleのコンピューターの問題
会社があり、新入社員が報告する場合は、社員の情報（ID、性別、年齢、氏名、住所など）を追加する必要があり、社員のIDを入力すると、社員の情報はすべて見つける必要があります。
請求：
- データベースを使用しないでください、速いほど良いです;（ハッシュテーブル）
- 追加するときは、IDに従って低から高に挿入するようにしてください（IDが低から高に挿入されていないが、リンクリストが低から高に必要な場合、それを解決するにはどうすればよいですか？）
- リンクリストを使用してハッシュテーブルを実装します。リンクリストにはヘッダーがありません（つまり、最初のノードに従業員情報が格納されます）。
コードの実装
package com.lele.hashtab;
import java.sql.SQLOutput;
import java.util.Scanner;
/**
* author: hwl
* date: 2020/10/26 21:33
* version: 1.0.0
* modified by:
* description:
*/
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("del: 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 "del":
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];
// 这时不要初始化每个链表
for (int i = 0; i < size; i++) {
empLinkedListArray[i] = new EmpLinkedList();
}
}
/**
* 添加雇员
* @param emp
*/
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
* @param id
*/
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id，删除雇员
* @param id
*/
public void deleteEmpById(int id) {
int empLinkedListNO = hashFun(id);
empLinkedListArray[empLinkedListNO].deleteEmpById(id);
}
/**
* 编写散列函数，使用一个简单取模法
* @param id
* @return
*/
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
* @param emp
*/
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) {
// 已经到链表的最后
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
* @param no
*/
public void list(int no) {
if (head == null) {
// 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) {
// 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
* @param id
* @return
*/
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;
}
return curEmp;
}
/**
* 根据id删除雇员
* @param id
*/
public void deleteEmpById(int id) {
// 判断链表是否为空
if (head == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
Emp curEmp = head;
boolean flag = false;
while(true) {
if (head.id == id) {
flag = true;
break;
}
if (curEmp.next == null) {
break;
}
if (curEmp.next.id == id) {
flag = true;
break;
}
curEmp = curEmp.next;
}
if (flag) {
if (curEmp == head) {
if (head.next == null){
// 链表中只有一个结点，并且该节点为头结点
head = null;
} else {
// 链表中有多个元素，要删除的元素在头节点上
head = head.next;
}
} else {
curEmp.next = curEmp.next.next;
}
System.out.printf("id为%d的雇员成功删除\n", id);
} else {
System.out.printf("id为%d雇员不存在,删除失败\n", id);
}
}
}