2023-09-22  阅读(189)
原文作者:李林超 原文地址: https://www.lilinchao.com/archives/562.html

一、哈希表(散列)

(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)

二、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。

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三、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] 
    思路分析并画出示意图
    代码实现[增删改查(显示所有员工,按id查询)]

202309222131085153.png 代码实现

    public class HashTabDemo {
        public static void main(String[] args) {
    
            //创建Hash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("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 "exit":
                        scanner.close();
                        System.exit(0);
                    default:
                        break;
                }
            }
        }
    
    
    }
    //创建HashTab管理多条链表
    class HashTab{
        private EmpLinkedList[] empLinkedLists;
        private int size;//链表数量
    
        //构造器
        public HashTab(int size){
            this.size=size;
            empLinkedLists = new EmpLinkedList[size];
            for (int i=0;i<size;i++){
                empLinkedLists[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
            empLinkedLists[empLinkedListNO].add(emp);
        }
        //遍历所有的链表
        public void list(){
            for(int i=0;i<size;i++){
                empLinkedLists[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 = empLinkedLists[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("未找到该雇员");
            }
        }
    
        public int hashFun(int id){
            return id%size;
        }
    }
    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){
                  break;
              }
              curEmp=curEmp.next;
            }
            //退出时直接将emp加入链表
            curEmp.next=emp;
        }
        //遍历链表雇员信息
        public void list(int no){
            if(head == null){
                System.out.println("第"+(no+1)+"链表的信息为");
                return;
            }
            System.out.printf("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){
                    break;
                }
                curEmp=curEmp.next;
            }
            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){
            if(head==null){
                return null;
            }
            //辅助指针
            Emp curEmp=head;
            while(true){
                if(curEmp.id==id){
                    break;
                }
                //退出
                if(curEmp.next == null){
                    curEmp = null;
                    break;
                }
                curEmp=curEmp.next;
            }
            return curEmp;
        }
    }
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