java数据结构——哈希表（HashTable）

哈希表提供了快速的插入操作和查找操作，每一个元素是一个key-value对，其基于数组来实现。

一、Java中HashMap与Hashtable的区别：

HashMap可以接受null键值和值，而Hashtable则不能。

Hashtable是线程安全的，通过synchronized实现线程同步。而HashMap是非线程安全的，但是速度比Hashtable快。

这两个类有许多不同的地方，下面列出了一部分：

a) Hashtable 是 JDK 1 遗留下来的类，而 HashMap 是后来增加的。

b）Hashtable 是同步（synchronized）的，比较慢，但 HashMap 没有同步策略，所以会更快。

c）Hashtable 不允许有个空的 key，但是 HashMap 允许出现一个 null key。

public class Employee {
    private String key;
    private String name;

    public String getKey() {
        return key;
    }

    public void setKey(String key) {
        this.key = key;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public Employee(String key, String name) {
        this.key = key;
        this.name = name;
    }
}

员工类

import java.math.BigInteger;

public class HashTable {
    private Employee[] arr;

    public HashTable() {
        arr = new Employee[1000];
    }

    public HashTable(int Maxsize) {
        arr = new Employee[Maxsize];
    }

    // public void Insert(Employee emplo) {//以整型作为索引
    // arr[emplo.getKey()] = emplo;
    // }

    public void Insert(Employee emplo) {// 以字符串作为索引
        arr[hashTable(emplo.getKey())] = emplo;
    }

    // public Employee Find(int key) {
    // return arr[key];
    // }

    public Employee Find(String key) {
        return arr[hashTable(key)];
    }

    public int hashTable(String key) {// 转换AscII码存储，但存在码值重复问题
        BigInteger hashVal = new BigInteger("0");
        BigInteger pow27 = new BigInteger("1");

        // int hashVal = 0;
        int i = key.length() - 1;
        // int pow27 = 1;// 27^0
        // for (; i >= 0; i--) {
        // int letter = key.charAt(i) - 96;
        // hashVal += letter;
        // }
        // return hashVal;
        // }
        for (; i >= 0; i--) {
            int letter = key.charAt(i) - 96;
            BigInteger letterB = new BigInteger(String.valueOf(letter));
            hashVal = hashVal.add(letterB.multiply(pow27));// hashVal += letter * pow27;

            // hashVal += letter * pow27;// 这里会溢出
            // pow27*=27
            pow27 = pow27.multiply(new BigInteger(String.valueOf(27)));
        }
        //return hashVal % arr.length;
        return hashVal.mod(new BigInteger(String.valueOf(arr.length))).intValue();
        
    }
}

方法类

public class Demo {

    public static void main(String[] args) {
        HashTable ht = new HashTable();
        /*ht.Insert(new Employee(1, "Ally"));
        ht.Insert(new Employee(2, "Jion"));
        ht.Insert(new Employee(3, "Micale"));
        ht.Insert(new Employee(4, "Lily"));
        
        System.out.println(ht.Find(2).getName());*/
        
        ht.Insert(new Employee("aka", "74"));
        
        System.out.println(ht.Find("aka").getName());
    }

}

演示类

链地址法

public class LinkList {
    private Node first;// 火车头，保存头结点的一个指向

    public LinkList() {// 初始化
        first = null;
    }

    public Node deleteFirst() {// 删除头结点
        first = first.next;// 头结点为头结点的下一个
        return first;
    }

    public Node find(String key) {// 按值查找，返回null或索引值
        Node current = first;// 从头结点开始

        while (!key.equals(current.emplo.getKey())) {

            if (current.next == null) {// 尾结点后继为null
                return null;
            }
            current = current.next;
        }
        return current;// 找到返回
    }

    public Node delete(String key) {// 删除任意结点
        Node current = first;
        Node previous = first;
        
        while (!key.equals(current.emplo.getKey())) {//找到current返回true !true = false
            if (current.next == null) {// 没有找到
                return null;
            }
            previous = current;// 保存邻近的两个结点
            current = current.next;
        }

        if (current == first) {// 第一个结点
            first = first.next;
        } else {// 后面的结点
            previous.next = current.next;// 上一个结点的下一个变为当前结点的下一个，当前结点删除
        }
        return current;// 结点类，返回结点类型
    }

    public void insert(Employee emplo) {// 在头结点之后插入
        Node node = new Node(emplo);// 创建新的结点
        // 这里深深体会一下精妙之处，first保存着一个指向
        node.next = first;// 图示第一步
        first = node;// 图示第二步
    }

}

链表

public class Node {// 包装车厢
    /**
     * 链结点
     */
    public Employee emplo;// 数据域
    public Node next;// 指针域，后指针

    public Node(Employee emplo) {// 构造函数
        this.emplo = emplo;
    }

}

结点

import java.math.BigInteger;

public class HashTable {
    private LinkList[] arr; // 每个数值对应一个链表

    public HashTable() {
        arr = new LinkList[100];
    }

    public HashTable(int Maxsize) {
        arr = new LinkList[Maxsize];
    }

    public void Insert(Employee emplo) {// 以字符串作为索引
        String key = emplo.getKey();
        int hashVal = hashTable(key);
        if (arr[hashVal] == null) {
            arr[hashVal] = new LinkList();
        }
        arr[hashVal].insert(emplo);
    }

    public Employee Find(String key) {
        int hashVal = hashTable(key);
        return arr[hashVal].find(key).emplo;
    }

    public Employee Delete(String key) {
        int hashVal = hashTable(key);
        return arr[hashVal].delete(key).emplo;
    }

    public int hashTable(String key) {// 转换AscII码存储，但存在码值重复问题
        BigInteger hashVal = new BigInteger("0");
        BigInteger pow27 = new BigInteger("1");

        int i = key.length() - 1;
        for (; i >= 0; i--) {
            int letter = key.charAt(i) - 96;
            BigInteger letterB = new BigInteger(String.valueOf(letter));
            hashVal = hashVal.add(letterB.multiply(pow27));

            pow27 = pow27.multiply(new BigInteger(String.valueOf(27)));
        }
        return hashVal.mod(new BigInteger(String.valueOf(arr.length))).intValue();

    }
}

方法

public class Demo {

    public static void main(String[] args) {
        HashTable ht = new HashTable();
        /*ht.Insert(new Employee(1, "Ally"));
        ht.Insert(new Employee(2, "Jion"));
        ht.Insert(new Employee(3, "Micale"));
        ht.Insert(new Employee(4, "Lily"));
        
        System.out.println(ht.Find(2).getName());*/
        ht.Insert(new Employee("a", "Jack")); // 开放地址法
        ht.Insert(new Employee("ct","Rose"));
        ht.Insert(new Employee("b", "Upon"));
        
        
        System.out.println(ht.Find("a").getName());//打印对象
        System.out.println(ht.Find("ct").getName());
        System.out.println(ht.Find("b").getName());
        
        System.out.println(ht.hashTable("a"));
        System.out.println(ht.hashTable("ct"));
    }

}

测试

参考文献：

https://www.cnblogs.com/aeolian/p/8468632.html

https://www.cnblogs.com/williamjie/p/9099141.html

http://www.luyixian.cn/news_show_10979.aspx