哈希表详解

哈希表详解

哈希表说明

1. 哈希表，又称为散列表，通过关键码值来存储数据，具有很高的查询效率
2. 哈希表的核心思想是数组里边存储链表
3. 哈希表一般用作数据的缓冲层，因为它的快速高效及结构特性

通过向员工系统中添加员工模拟哈希表思路分析

1. 先创建一个员工类，实例化对象为一个实际存在的员工，类似于链表的节点
2. 然后创建链表类，每个链表中可以有多个员工信息，当然每条链表都包含自身的增删查改方法
3. 再创建哈希表类，表示一张哈希表，哈希表由链表数组组成，及每个哈希表中可以有多条链表，而每条链表中又有多个员工的信息
4. 哈希类通过调用链表类的增删查改方法，完成对哈希表的各种操作
5. 创建功能菜单进行测试
6. 源码详解见下

源码及分析

员工类

//员工类
class Emp{
    public int id;
    public String name;
    public Emp next;

    public Emp(int id, String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
}

链表类

//包含多条员工信息的链表
class EmpLinkedList{
    //头指针，保存链表的第一个元素，不为空
    private Emp head;

    //向链表中添加元素，假设不按照员工的序列，直接添加到链表的最后
    public void add(Emp emp){
        //如果头节点为空，则直接添加到头节点
        if (head == null){
            head = emp;
            return;
        }
        //否则添加到最后
        //定义辅助指针指向头节点，因为头节点不能动
        Emp cur = head;
        while (true){
            if (cur.next == null){
                break;
            }
            cur = cur.next;
        }
        cur.next = emp;
    }
    //根据哈希表中链表编号遍历链表信息
    public void list(int no){
        if (head == null){
            System.out.println("第 " + (no + 1) + " 条链表为空");
            return;
        }
        System.out.println("第 " + (no + 1) + " 条链表信息为: ");
        //定义辅助变量用于遍历。因为头节点不能动
        Emp cur = head;
        while (true){
            System.out.printf("-->id = %d name = %s",cur.id,cur.name);
            if (cur.next == null){
                break;
            }
            cur = cur.next;
        }
        System.out.println();
    }
    //根据id查找员工
    public Emp findById(int id){
        if (head == null){
            System.out.println("链表为空~~");
            return null;
        }
        //定义辅助指针用于查找
        Emp cur = head;
        while (true){
            if (cur.id == id){
                break;
            }
            if (cur.next == null){
                cur = null;
                break;
            }
            cur = cur.next;
        }
        return cur;
    }


}

哈希表类

//创建HashTab管理多条链表
class HashTab{
    //使用EmpLinkedList数组模拟哈希
    private EmpLinkedList[] empLinkedListArray;
    //哈希中有多少条链表
    private int size;

    public HashTab(int size){
        this.size = size;
        empLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];
        //分别初始化每条链表
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            empLinkedListArray[i] = new EmpLinkedList();
        }
    }
    //添加员工，根据员工的id判断该员工应该添加到那条链表
    public void add(Emp emp){
        int empLinkedListId = hashFun(emp.id);
        empLinkedListArray[empLinkedListId].add(emp);
    }
    //遍历所有的链表，即遍历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){
        //根据散列函数确定到那条链表查找
        int empLinkedListNo = hashFun(id);
        Emp emp = empLinkedListArray[empLinkedListNo].findById(id);
        if (emp != null){
            System.out.printf("在%d链表中找到雇员编号为%d的员工",(empLinkedListNo + 1),id);
            System.out.println();
        }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;
    }
}

测试类

public static void main(String[] args) {
        //测试哈希表
        HashTab hashTab = new HashTab(7);
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        String key = "";
        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();
                    Emp emp = new Emp(id,name);
                    hashTab.add(emp);
                    break;
                case "list":
                    hashTab.list();
                    break;
                case "find":
                    System.out.println("请输入你要查找的id");
                    id = scanner.nextInt();
                    hashTab.findEmpById(id);
                    break;
                case "exit":
                    scanner.close();
                    System.exit(0);
                default:
                    break;
            }
        }

    }