哈希表
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)
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。
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哈希表(散列)-应用实例
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)]
示意图:
代码实现:
@SuppressWarnings("all")
public class HashTableDemo {
public static void main(String[] args) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
HashTable hashTable = new HashTable(7);
char ch = ' ';
boolean flag = true;
while(flag){
System.out.println("l(list) 查看所有雇员信息");
System.out.println("a(add) 添加雇员信息到链表");
System.out.println("s(select) 根据id查找指定雇员");
System.out.println("d(delet) 根据id删除指定雇员信息,并返回信息");
System.out.println("D(delet) 根据id删除指定雇员信息");
System.out.println("e(exit) 退出");
System.out.println("=======================");
ch = sc.next().charAt(0);
switch(ch){
case 's':
System.out.println("请输入需要查找的雇员id");
int id1 = sc.nextInt();
hashTable.findEmpById(id1);
break;
case 'l':
hashTable.list();
break;
case 'a':
System.out.println("请输入id");
int id = sc.nextInt();
System.out.println("请输入名称");
String name = sc.next();
Emp emp = new Emp(id,name);
hashTable.add(emp);
break;
case 'd':
try{
System.out.println("请输入要删除的雇员id");
int id2 = sc.nextInt();
Emp emp1 = hashTable.delEmp(id2);
System.out.printf(">>>\tData:\t%s\n",emp1);
}catch(Exception e){
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'D':
try {
System.out.println("请输入要删除的雇员id");
int vlaue = sc.nextInt();
hashTable.delEmp01(vlaue);
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
break;
case 'e':
sc.close();
flag = false;
break;
default:
System.out.println("选择存在项");
break;
}
}
}
}
@SuppressWarnings("all")
//创建HashTable管理多条链表
class HashTable{
private EmpLinkedList[] empLinkedListArray;
//表示共有多少条链表(链表的大小)
private int size;
//构造器,初始化链表
public HashTable(int size) {
//初始化size值
this.size = size;
//初始化数组大小
empLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];
//TODO 注意: 每一个链表都需要初始化否则报错空指针异常
for(int i = 0;i < size;i ++){
empLinkedListArray[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 num = hashFun(emp.id);
//将emp添加到对应的链表中
empLinkedListArray[num - 1].add(emp);
}
//遍历所有的链表(遍历HashTable)
public void list(){
for(int i = 0;i < size;i ++){
empLinkedListArray[i].list(i);
}
}
//编写散列函数,使用一个简单取模法
public int hashFun(int id){
return id % size;
}
//根据id查找雇员
public void findEmpById(int id){
int num = hashFun(id);
Emp emp = empLinkedListArray[num - 1].findById(id);
if(emp != null){
System.out.printf("在第%d个链表中查找到 的雇员信息如下:\n>>> id: %d\n>>> name: %s",num,emp.id,emp.name+"\n");
}else{
System.out.println("抱歉>"+num+"<链表中没有找到任何信息");
}
}
public Emp delEmp(int id){
int num = hashFun(id);
Emp del = empLinkedListArray[num - 1].del(id);
return del;
}
public void delEmp01(int id){
int num = hashFun(id);
empLinkedListArray[num - 1].del01(id);
}
}
@SuppressWarnings("all")
//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;
}
@Override
public String toString() {
return "Emp{" +
"id=" + id +
", name='" + name + '\'';
}
}
@SuppressWarnings("all")
//表示链表
class EmpLinkedList{
//头指针,执行第一个Emp,因此我们这个链表的head是直接指向第一个Emp
private Emp head;
/**
* 添加雇员到链表
* 说明:
* 1.假设,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
* @param emp
*/
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,则使用一个辅助指针,帮助定位到最后
Emp curEmp = head;
while(true){
//说明到链表最后
if(curEmp.next == null)
break;
//指针后移
curEmp = curEmp.next;
}
//退出时直接将tmp加入到链表即可
curEmp.next = emp;
}
/**
* 遍历链表的雇员信a
*/
public void list(int no){
if(head == null){
System.out.println("第>"+(no + 1)+"<个链表为空");
return;
}
System.out.println("*-==第>"+(no + 1)+"<个链表中的雇员的信息为==-*");
Emp curEmp = head;
while(true){
System.out.printf(">>> id: %d \n>>> name: %s",curEmp.id,curEmp.name+"\n");
//判断是否遍历到链表的最后
if(curEmp.next == null)
break;
//指针后移
curEmp = curEmp.next;
}
}
//根据id查找雇员信息
public Emp findById(int id){
if(head == null){
return null;
}
Emp curEmp = head;
boolean flag = false;
while(true){
if(curEmp.id == id){
flag = true;
break;
}
if(curEmp.next == null){
break;
}
curEmp = curEmp.next;
}
if(flag){
return curEmp;
}else{
return null;
}
}
//根据id删除雇员,并返回删除的雇员信息
public Emp del(int id){
if(head == null){
throw new RuntimeException(">>>"+id+"<链表为空删除无效");
}
//赋值指针
Emp curEmp = head;
//记录上一个位置指针
Emp pre = head;
while(true){
if(curEmp.id == id){
break;
}
if(curEmp == null){
curEmp = null;
break;
}
//将当前节点赋值给pre
pre = curEmp;
//curEmp节点向后移动
curEmp = curEmp.next;
}
//判断当前节点是否为null
if(curEmp == null){
return null;
}
//判断头节点是否和当前节点相同
if(head == curEmp){
//将curEmp.next元素赋值给头节点
head = curEmp.next;
return curEmp;
}
//将赋值的元素再赋值给pre的next
pre.next = curEmp.next;
return curEmp;
}
//根据id删除雇员
public void del01(int id){
if(head == null){
throw new RuntimeException(">>>"+id+"<链表为空删除无效");
}
Emp curEmp = head;
boolean flag = false;
while(true){
if(curEmp.id == id){
flag = true;
break;
}
if(curEmp == null){
break;
}
curEmp = curEmp.next;
}
if(flag){
System.out.println("该"+id+"雇员删除成功");
//判断下一个next节点是否为null
if(curEmp.next == null){
//如果下一个next就是null那么就说明了这是第一个元素直接将头元素赋值为null即可
head = null;
}else{
//否则将下一个元素赋值为null
curEmp.next = null;
}
}else{
System.out.println("您输入的雇员可能本来就不存在");
}
}
}
文档信息
- 本文作者:Dkx
- 本文链接:https://pigpigletsgo.github.io/dou_note.github.io/2023/12/29/haxibiao/
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