数据结构 [Java版本] 哈希表 [散列]

哈希表[散列] Google - 上机题

看一个实际需求，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,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,尽量节省内存,速度越快越好=>哈希表(散列)

一般的Java程序设计

哈希表的简介

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。

哈希表的简介

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)]

画图分析

代码实现

package cn.icanci.datastructure.hash;

import java.awt.*;
import java.util.Scanner;

import java.util.Scanner;

/**
 * @Author: icanci
 * @ProjectName: AlgorithmAndDataStructure
 * @PackageName: cn.icanci.datastructure.hash
 * @Date: Created in 2020/3/10 14:09
 * @ClassAction: hashTable
 */
public class HashTableDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个哈希表
        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");
            System.out.println("list:显示");
            System.out.println("find:查找");
            System.out.println("exit:退出");
            key = scanner.nextLine();
            switch (key) {
                case "add":
                    System.out.println("输入Id");
                    int id = scanner.nextInt();
                    System.out.println("输入Name");
                    String name = scanner.next();
                    Emp emp = new Emp(id, name);
                    hashTab.add(emp);
                    break;
                case "list":
                    hashTab.list();
                    break;
                case "find":
                    System.out.println("输入要查找的Id");
                    int findId = scanner.nextInt();
                    hashTab.findEmpById(findId);
                    break;
                case "exit":
                    scanner.close();
                    System.exit(0);
                    break;
                default:
                    break;
            }
        }
    }
}

/**
 * 创建 HashTab 管理多个 链表
 */
class HashTab {
    private EmpLinkedList[] empLinkedListArray;
    private int size;

    /**
     * 构造器
     *
     * @param size
     */
    public HashTab(int size) {
        this.size = size;
        empLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];
        //这个时候需要初始化每一个链表
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            empLinkedListArray[i] = new EmpLinkedList();
        }
    }

    public void findEmpById(int id) {
        int empLinkedListNo = hashFun(id);
        Emp emp = empLinkedListArray[empLinkedListNo].findEmpById(id);
        if (emp != null) {
            //找到了
            System.out.println("在 " + empLinkedListNo + "条链表找到 " + emp.id + " : " + emp.name);
        } else {
            System.out.println("没有找到");
        }
    }


    /**
     * 遍历所有的链表
     */
    public void list() {
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            empLinkedListArray[i].list(i);
        }
    }

    /**
     * 添加
     *
     * @param emp 需要添加的
     */
    public void add(Emp emp) {
        //根据 员工的id 得到此员工需要添加到哪条链表
        int empLinkedListNo = hashFun(emp.id);
        empLinkedListArray[empLinkedListNo].add(emp);
    }

    /**
     * 编写散列函数
     *
     * @param id 需要散列的id
     * @return 返回散列的值
     */
    public int hashFun(int id) {
        return id % size;
    }
}


/**
 * 表示一个雇员
 */
class Emp {
    public int id;
    public String name;
    public Emp next;

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

/**
 *
 */
class EmpLinkedList {
    //头指针 指向第一个Emp
    /**
     * 默认为null
     */
    private Emp head;

    /**
     * 添加
     * 假定添加的时候 id 是自增长 也就是 id 的分配总是从小到大
     *
     * @param emp
     */
    public void add(Emp emp) {
        //如果是添加第一个
        if (head == null) {
            head = emp;
            return;
        }
        //如果不是第一个就使用一个辅助指针 帮助定位到最后
        Emp curEmp = head;
        while (true) {
            if (curEmp.next == null) {
                break;
            }
            curEmp = curEmp.next;
        }
        //退出的时候直接将 emp 加入到链表
        curEmp.next = emp;
    }

    /**
     * 遍历链表
     */
    public void list(int no) {
        if (head == null) {
            System.out.println("链表 " + no + " 为空");
            return;
        }
        System.out.print("当前的链表的信息为");
        //辅助指针
        Emp curEmp = head;
        while (true) {
            System.out.print("=> id = " + curEmp.id + " name = " + curEmp.name);
            if (curEmp.next == null) {
                //已经是最后一个节点
                break;
            }
            //后移
            curEmp = curEmp.next;
        }
        System.out.println();
    }

    /**
     * 根据 id
     *
     * @param id
     * @return
     */
    public Emp findEmpById(int id) {
        //判断链表是不是空
        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) {
                //找到了
                break;
            }
            if (curEmp.next == null) {
                curEmp = null;
                break;
            }
            curEmp = curEmp.next;
        }
        return curEmp;
    }

    public void deleteById(int id) {
        if (head == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        //辅助指针
        Emp curEmp = head;
        //是否找到
        int count = 0;
        while (true) {
            if (curEmp.next.id == id) {
                //找到了 执行删除
                //需要找到 此id的 前一个 链表 位置
                count++;
                curEmp.next = curEmp.next.next;
            }
            if (curEmp == null) {
                break;
            }
            curEmp = curEmp.next;
        }
        if (count != 0) {
            System.out.println("没有找到id为:" + id + " 的emp,删除失败");
        } else {
            System.out.println("success");
        }
    }
}