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哈希表
- 哈希表属于数据结构
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。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。
哈希表
思路
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,,名字，···),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
实现思路
- 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]
- 代码实现[增删改查(显示所有员工，按id查询)]
散列函数
散列函数能使对一个数据序列的访问过程更加迅速有效，通过散列函数，数据元素将被更快地定位。
实际工作中需视不同的情况采用不同的哈希函数，通常考虑的因素有：
- 计算哈希函数所需时间
- 关键字的长度
- 哈希表的大小
- 关键字的分布情况
- 记录的查找频率
散列函数的几种方法
- 直接寻址法
- 数字分析法
- 平方取中法
- 折叠法
- 随机数法
- 除留余数法
创建三个类
- 雇员类：雇员的信息
- 雇员链表类：管理雇员
- 哈希表类：存放 n个 雇员，散列函数：使 id 对应的链表
import java.util.Scanner;
/**
* @author Kcs 2022/9/9
*/
public class HashTabDemo {
public static void main(String[] args) {
HashTab hashTab = new HashTab(7);
//测试菜单
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("delete：删除雇员");
System.out.println("exit：退出系统");
System.out.println("请选择add/list/find/delete/exit");
key = scanner.next();
switch (key) {
case "add":
System.out.println("请添加员工id");
int id = scanner.nextInt();
System.out.println("请添加员工姓名");
String name = scanner.next();
// 创建雇员
Emp emp = new Emp(id, name);
hashTab.add(emp);
System.out.println("添加成功！");
break;
case "list":
hashTab.list();
break;
case "find":
System.out.println("请输入要查找雇员的id");
id = scanner.nextInt();
hashTab.findEmpByID(id);
System.out.println("查找成功！");
break;
case "delete":
System.out.println("请输入要删除雇员的id");
id = scanner.nextInt();
hashTab.delEmp(id);
System.out.println("删除成功！");
break;
case "exit":
scanner.close();
System.exit(0);
System.out.println("成功退出！");
break;
default:
break;
}
}
}
}
/**
* 雇员类
*/
class Emp {
/**
* id
*/
public int id;
/**
* 姓名
*/
public String name;
/**
* next : null
*/
public Emp next;
public Emp(int id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
}
/**
* 哈希表 管理雇员
*/
class HashTab {
//数组存放雇员信息
private EmpLinkedList[] empLinkedListsArray;
//链表总数
private int size;
/**
* 构造
* @param size 多少链表
*/
public HashTab(int size) {
this.size = size;
//初始化 empLinkedListsArray
empLinkedListsArray = new EmpLinkedList[size];
//初始化每个链表
for (int i = 0; i < size; i++) {
empLinkedListsArray[i] = new EmpLinkedList();
}
}
/**
* 添加雇员
*/
public void add(Emp emp) {
//根据id 获得该员工的应该添加到的那一条链表
int empLinkedListNo = hashFun(emp.id);
// 添加到对应的链表种
empLinkedListsArray[empLinkedListNo].add(emp);
}
/**
* 遍历所有链表
*/
public void list() {
for (int i = 0; i < size; i++) {
empLinkedListsArray[i].list(i);
}
}
/**
* 根据id 查找雇员
*/
public void findEmpByID(int id) {
//散列函数确定查找的链表
int empLinkedListNo = hashFun(id);
Emp emp = empLinkedListsArray[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！");
}
}
/**
* 删除雇员信息
* @param id 雇员id
*/
public void delEmp(int id) {
int i = hashFun(id);
empLinkedListsArray[i].delete(id);
}
/**
* 散列函数 取模
*/
public int hashFun(int id) {
return id % size;
}
}
/**
* 创建EmpLinkedList，表示链表
*/
class EmpLinkedList {
/**
* 头指针，指向第一个雇员的Emp
*/
private Emp head;
/**
* 添加雇员
* 添加的雇员id 自增长，id 总是从小到大，所有将该雇员添加到本链表的最后
*/
public void add(Emp emp) {
//第一个雇员
if (head == null) {
head = emp;
return;
}
//不是第一个雇员,添加到链表最后
Emp curEmp = head;
while (true) {
//到链表最后
if (curEmp.next == null) {
break;
}
//后移
curEmp = curEmp.next;
}
//退出时，加入链表
curEmp.next = emp;
}
/**
* 遍历链表
*/
public void list(int num) {
//链表为空
if (head == null) {
System.out.println("第" + (num + 1) + "个链表为空!");
return;
}
System.out.print("第" + (num + 1) + "链表的信息为：");
Emp curEmp = head;
while (true) {
System.out.printf("=> id = %d ,name=%s\t", curEmp.id, curEmp.name);
//curEmp到最后结点
if (curEmp.next == null) {
break;
}
//指针后移
curEmp = curEmp.next;
}
System.out.println();
}
/**
* 通过id查找雇员信息
* @param id 雇员id
* @return 雇员信息
*/
public Emp findEmpById(int id) {
//链表是否为空
if (head == null) {
System.out.println("链表为空！");
return null;
}
Emp curEmp = head;
//id 不重复
while (true) {
if (curEmp.id == id) {
//curEmp指向要查找的雇员
break;
}
//退出
if (curEmp.next == null) {
//没有找到该雇员的信息
curEmp = null;
}
//后移
curEmp = curEmp.next;
}
return curEmp;
}
/**
* 根据id删除雇员信息
* @param id
*/
public void delete(int id) {
if (head == null) {
System.out.println("链表为空,无须删除");
return;
}
if (head.id == id) {
//头节点为空
if (head.next == null) {
head = null;
} else {
//后移
head = head.next;
}
return;
}
//辅助指针
Emp curEmp = head;
boolean flag = false;
while (true) {
if (head.id == id) {
head = head.next;
return;
}
if (curEmp.next.id == id) {
flag = true;
break;
}
if (flag) {
curEmp.next = curEmp.next.next;
} else {
System.out.println("要删除的雇员不存在");
}
curEmp = curEmp.next;
}
}
}
