第九章 数据结构与算法（哈希表）

本文主要是介绍第九章 数据结构与算法（哈希表），对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

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。


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

（5）代码如下：

package com.itcast.hashtab;

import java.util.Scanner;

public class HashTableDemo {
    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];
        //ps:需要初始化每个链表
        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得到该员工应该加入到哪条链表
        int emLinkedListNO =hashFun(emp.id);
        //将emp添加到对应的链表中
        empLinkedListArray[emLinkedListNO].add(emp);
    }
    //根据输入id查找雇员
    public void findEmpById(int id){
       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，使用简单的取模法
    public int hashFun(int id){
        return id % size;
    }

    //遍历所有的链表,遍历哈希表
    public void list(){
        for (int i=0;i<size;i++){
            empLinkedListArray[i].list(i);
        }
    }
}

//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) {
        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;  //默认为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.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;  //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; //往后继续判断
        }
        return curEmp;
    }
}

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