[Java数据结构][9]以雇员为例的哈希表HashTable代码展开
[Java数据结构][9]以雇员为例的哈希表HashTable代码展开
文章目录
- [Java数据结构][9]以雇员为例的哈希表HashTable代码展开
- 定义一个雇员类
- 创建一个含有添加、遍历、查找功能的雇员链表
- 创建一个hashtable，含有添加功能，遍历功能，查找功能以及哈希函数功能(通过所给的雇员id返回一个哈希值，这里使用最简单的取模法）
- 完整代码
- 执行案例
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。给定表M，存在函数f(key)，对任意给定的关键字值key，代入函数后若能得到包含该关键字的记录在表中的地址，则称表M为哈希(Hash）表，函数f(key)为哈希(Hash) 函数。
下图就是一个简易哈希表，采用数组+链表的模式
![[Java数据结构][9]以雇员为例的哈希表HashTable代码展开_第1张图片](http://img.e-com-net.com/image/info8/663d7196d31648ccb7e3b347f6326bc8.png)
我们的问题
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)
定义一个雇员类
/*
表示一个employee
*/
class Emp{
public int id;
public String name;
public Emp next;//默认为null
public Emp(int id,String name){
super();
this.id = id;
this.name = name;
}
}
创建一个含有添加、遍历、查找功能的雇员链表
/*
创建EmpLinkedList表示链表
*/
class EmpLinkedList {
//头指针
private Emp head; //默认为Null
/**
* 假定，增加雇员时，id是自增的，从小到大，我们将该雇员直接加入到本链表的最后即可
*
* @param emp 雇员
*/
public void add(Emp emp) {
//如果是第一个雇员
if (head == null) {
head = emp;
return;
}
//如果不是第一个雇员,使用辅助指针定位到最后
Emp curEmp = head;
while (true) {
if (curEmp.next == null) {
break;
}
curEmp = curEmp.next;//后移
}
//直接将Emp加入到链表最后即可
curEmp.next = emp;
}
/**
* 遍历链表的雇员信息
*
* @param no 编号
*/
public void list(int no) {
if (head == null) {
System.out.println("第" + (no + 1) + "条链表为空~");
return;
}
System.out.print("第" + (no + 1) + "条链表的信息为：");
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) {//说明已经是最后的节点
break;
}
curEmp = curEmp.next; //后移
}
System.out.println();
}
/**
* 根据id查找雇员
*
* @param id 雇员id
* @return Emp 返回雇员信息
*/
public Emp findEmpById(int id) {
//判断链表是否为空
if (head == null) {
System.out.println("链表为空");
return null;
}
//辅助指针
Emp curEmp = head;
while (true) {
if (curEmp.id == id) {//已经找到
break;
}
//推出
if (curEmp.next == null) {//说明遍历当前链表没有找到
curEmp = null;
break;
}
curEmp = curEmp.next;
}
return curEmp;
}
}
创建一个hashtable，含有添加功能，遍历功能，查找功能以及哈希函数功能(通过所给的雇员id返回一个哈希值，这里使用最简单的取模法）
/*
创建HashTable
*/
class HashTable {
private EmpLinkedList[] empLinkedListArray;
private int size; //表示有多少条链表
/**
* 构造器
*/
public HashTable(int size) {
this.size = size;
//初始化empLinkedListArray
empLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];
for (int i = 0; i < size; i++) {
empLinkedListArray[i] = new EmpLinkedList();
}
}
/**
* 添加信息
*
* @param emp 雇员
*/
public void add(Emp emp) {
//根据员工id，得到该员工应该添加到哪一个链表
int empLinkedListNo = hashFun(emp.id);
//将emp添加到相应的链表
empLinkedListArray[empLinkedListNo].add(emp);
}
/**
* 遍历hashtable
*/
public void list() {
for (int i = 0; i < size; i++) {
empLinkedListArray[i].list(i);
}
}
/**
* 哈希函数，使用取模法
*
* @param id 员工号
*/
public int hashFun(int id) {
return id % size;
}
/**
* 根据输入的id查找雇员
*/
public void findEmpById(int id) {
//确定在哪条链表查找
int empLinkedListNo = hashFun(id);
Emp emp = empLinkedListArray[empLinkedListNo].findEmpById(id);
if (emp != null) {//找到
System.out.printf("在第%d条找到雇员 id = %d\n", (empLinkedListNo + 1), id);
} else {
System.out.println("在哈希表中，没有找到该雇员");
}
}
}
完整代码
public class HashTabDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建哈希表
HashTable hashTable = new HashTable(7);
//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.print("输入id：");
int id = scanner.nextInt();
System.out.print("输入名字：");
String name = scanner.next();
//创建雇员
Emp emp = new Emp(id, name);
hashTable.add(emp);
break;
case "list":
hashTable.list();
break;
case "find":
System.out.print("输入要查找的id:");
id = scanner.nextInt();
hashTable.findEmpById(id);
break;
case "exit":
scanner.close();
System.exit(0);
default:
break;
}
}
}
}
/*
创建HashTable
*/
class HashTable {
private EmpLinkedList[] empLinkedListArray;
private int size; //表示有多少条链表
/**
* 构造器
*/
public HashTable(int size) {
this.size = size;
//初始化empLinkedListArray
empLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];
for (int i = 0; i < size; i++) {
empLinkedListArray[i] = new EmpLinkedList();
}
}
/**
* 添加信息
*
* @param emp 雇员
*/
public void add(Emp emp) {
//根据员工id，得到该员工应该添加到哪一个链表
int empLinkedListNo = hashFun(emp.id);
//将emp添加到相应的链表
empLinkedListArray[empLinkedListNo].add(emp);
}
/**
* 遍历hashtable
*/
public void list() {
for (int i = 0; i < size; i++) {
empLinkedListArray[i].list(i);
}
}
/**
* 哈希函数，使用取模法
*
* @param id 员工号
*/
public int hashFun(int id) {
return id % size;
}
/**
* 根据输入的id查找雇员
*/
public void findEmpById(int id) {
//确定在哪条链表查找
int empLinkedListNo = hashFun(id);
Emp emp = empLinkedListArray[empLinkedListNo].findEmpById(id);
if (emp != null) {//找到
System.out.printf("在第%d条找到雇员 id = %d\n", (empLinkedListNo + 1), id);
} else {
System.out.println("在哈希表中，没有找到该雇员");
}
}
}
/*
表示一个employee
*/
class Emp {
public int id;
public String name;
public Emp 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
private Emp head; //默认为Null
/**
* 假定，增加雇员时，id是自增的，从小到大，我们将该雇员直接加入到本链表的最后即可
*
* @param emp 雇员
*/
public void add(Emp emp) {
//如果是第一个雇员
if (head == null) {
head = emp;
return;
}
//如果不是第一个雇员,使用辅助指针定位到最后
Emp curEmp = head;
while (true) {
if (curEmp.next == null) {
break;
}
curEmp = curEmp.next;//后移
}
//直接将Emp加入到链表最后即可
curEmp.next = emp;
}
/**
* 遍历链表的雇员信息
*
* @param no 编号
*/
public void list(int no) {
if (head == null) {
System.out.println("第" + (no + 1) + "条链表为空~");
return;
}
System.out.print("第" + (no + 1) + "条链表的信息为：");
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) {//说明已经是最后的节点
break;
}
curEmp = curEmp.next; //后移
}
System.out.println();
}
/**
* 根据id查找雇员
*
* @param id 雇员id
* @return Emp 返回雇员信息
*/
public Emp findEmpById(int id) {
//判断链表是否为空
if (head == null) {
System.out.println("链表为空");
return null;
}
//辅助指针
Emp curEmp = head;
while (true) {
if (curEmp.id == id) {//已经找到
break;
}
//推出
if (curEmp.next == null) {//说明遍历当前链表没有找到
curEmp = null;
break;
}
curEmp = curEmp.next;
}
return curEmp;
}
}
执行案例
add:添加雇员
list:显示雇员
find:查找雇员
exit:退出系统
add
输入id：16543135
输入名字：jacky
add:添加雇员
list:显示雇员
find:查找雇员
exit:退出系统
add
输入id：16543138
输入名字：tom
add:添加雇员
list:显示雇员
find:查找雇员
exit:退出系统
add
输入id：16543420
输入名字：jerry
add:添加雇员
list:显示雇员
find:查找雇员
exit:退出系统
find
输入要查找的id:5
在哈希表中，没有找到该雇员
add:添加雇员
list:显示雇员
find:查找雇员
exit:退出系统
find
输入要查找的id:6
链表为空
在哈希表中，没有找到该雇员
add:添加雇员
list:显示雇员
find:查找雇员
exit:退出系统
list
第1条链表的信息为：-> id = 16543135 name = jacky
第2条链表为空~
第3条链表为空~
第4条链表的信息为：-> id = 16543138 name = tom
第5条链表为空~
第6条链表的信息为：-> id = 16543420 name = jerry
第7条链表为空~
add:添加雇员
list:显示雇员
find:查找雇员
exit:退出系统
exit
Process finished with exit code 0