第 9 章 哈希表

发布时间:2024年01月14日

9.1 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)

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。
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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:

  1. 不使用数据库,速度越快越好=>哈希表(散列)

  2. 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?]

  3. 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
    在这里插入图片描述

  5. 代码实现

    package com.atguigu.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("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[] 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~");
    		}
    	}
    	
    	//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;
    	}
    	
    }
    
文章来源:https://blog.csdn.net/lihuazaizheli/article/details/135587455
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