数据结构和算法学习--哈希表

Leefs 2020-02-07 PM 2643℃ 0条

# 数据结构和算法学习--哈希表

### 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。

![26.哈希表01.png][1]

![26.哈希表02.png][2]

### 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)]
```
![26.哈希表03.png][3]
**代码实现**

```java
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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  [3]: https://lilinchao.com/usr/uploads/2020/02/3962089220.png

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