哈希表的基本原理和实现方法（Java）

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。
其逻辑图如下所示：

演示题目：

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（这里简化为输出该员工的姓名）

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)

分析：

要通过哈希表来存放雇员的信息，则要定义三个类，（雇员类，链表类，哈希表类），然后再雇员类中定义相应的查找、增加、遍历方法。

代码结构：

代码实现：

package HashTable;

import java.util.Scanner;

public class HashTableDemo {

	public static void main(String[] args) {
		HashTab hashtab = new HashTab(7);
		String key = "";
		Scanner sr = new Scanner(System.in);
		while (true) {
			System.out.println("add:增加雇员，list：显示雇员，find:查找雇员，exit：退出");
			key = sr.next();
			switch (key) {
			case "add":
				System.out.println("请输入雇员id：");
				int id = sr.nextInt();
				System.out.println("请输入雇员name：");
				String name = sr.next();
				Emp emp = new Emp(id, name);
				hashtab.add(emp);
				break;
			case "list":
				hashtab.list();
				break;
			case "find":
				System.out.println("请输入要查找雇员的id：");
				int findId = sr.nextInt();
				hashtab.findEmpById(findId);
				break;

			case "exit":
				sr.close();
				System.exit(0);
				break;
			default:
				break;
			}
		}
	}

}

//创建一个哈希表
class HashTab {
	private EmpLinkedList[] empLinkedList;
	private int size;

	public HashTab(int size) {
		this.size = size;
		empLinkedList = new EmpLinkedList[size];
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			empLinkedList[i] = new EmpLinkedList();
		}
	}

	// 根据员工的id得到应该添加到哪条链表
	public void add(Emp emp) {
		// 得到emp对应的链表
		int EmpLinkedListNum = hashFun(emp.id);
		empLinkedList[EmpLinkedListNum].add(emp);
	}

	// 编写散列函数
	public int hashFun(int id) {
		return id % size;
	}

	// 遍历hashTab
	public void list() {
		for (int i = 0; i < size; i++) {
			empLinkedList[i].list(i);
		}
	}

	// 根据id查找在哈希表中对应的链表
	public void findEmpById(int id) {
		int EmpLinkedListNum = hashFun(id);
		Emp emp = empLinkedList[EmpLinkedListNum].findEmpById(id);
		if (emp == null) {
			System.out.println("在链表中为找到该节点\n");
		} else {
			System.out.printf("id为%d的员工在第%d条链表中\n", id, EmpLinkedListNum + 1);
		}
	}
}

//创建雇员信息
class Emp {
	public int id;
	public String name;
	public Emp next = null;

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

class EmpLinkedList {
	private Emp head;// 定义一个头指针指向链表的第一个元素
	// 创建一个方法将emp加入到链表中

	public void add(Emp emp) {
		if (head == null) {// 链表中第一个节点为空
			head = emp;
			return;
		}
		Emp curEmp = head;// 创建一个辅助节点，因为head不能变化
		while (true) {
			if (curEmp.next == null) {// 找到链表的最后
				break;
			}
			curEmp = curEmp.next;// 将指针curEmp后移
		}
		curEmp.next = emp;// 将emp加入链表

	}

	// 遍历链表
	public void list(int no) {
		if (head == null) {
			System.out.printf("链表%d为空\n", no + 1);
			return;
		}
		System.out.printf("第%d条链表信息为：", no + 1);
		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) {// 到链表最后
				break;
			}
			curEmp = curEmp.next;// 后移
		}
		System.out.println();
	}

	public Emp findEmpById(int id) {
		if (head == null) {
			System.out.println("链表为空");
			return null;
		}
		Emp curEmp = head;
		while (true) {
			if (curEmp.id == id) {// 找到要查找的节点
				break;
			}
			if (curEmp.next == null) {
				curEmp = null;
				break;
			}
			curEmp = curEmp.next;
		}
		return curEmp;
	}
}