数据结构与算法之哈希表(Java)

文章目录

• • 什么是哈希表？
  • 哈希表(散列)-Google 上机题

什么是哈希表？

既然要了解哈希表，那么就需要先去了解什么是哈希函数：

一般的线性表，树中，记录在结构中的相对位置是随机的，即和记录的关键字之间不存在确定的关系，因此，在结构中查找记录时需进行一系列和关键字的比较。这一类查找方法建立在“比较“的基础上，查找的效率依赖于查找过程中所进行的比较次数。 理想的情况是能直接找到需要的记录，因此必须在记录的存储位置和它的关键字之间建立一个确定的对应关系f，使每个关键字和结构中一个唯一的存储位置相对应。

hash函数就是根据key计算出应该存储地址的位置，而哈希表是基于哈希函数建立的一种查找表。

这位博主对哈希表的解释就得就很好：来吧！一文彻底搞定哈希表!

哈希表(散列)-Google 上机题

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)

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。

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:

1)不使用数据库,.速度越快越好→>哈希表(散列)

2)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?]

3)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]

4)思路分析并画出示意图

5)、代码实现

import java.util.Scanner;

public class HashTabDemo {

	public static void main(String[] args) {

		//创建哈希表
		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.println("输入id");
					int id = scanner.nextInt();
					System.out.println("输入名字");
					String name = scanner.next();
					//创建 雇员
					Emp emp = new Emp(id, name);
					hashTab.add(emp);
					break;
				case "list":
					hashTab.list();
					break;
				case "find":
					System.out.println("请输入要查找的id");
					id = scanner.nextInt();
					hashTab.findEmpById(id);
					break;
				case "exit":
					scanner.close();
					System.exit(0);
				default:
					break;
			}
		}

	}
}

//创建HashTab 管理多条链表
class HashTab {
	private EmpLinkedList[] empLinkedListArray;
	private int size; //表示有多少条链表

	//构造器
	public HashTab(int size) {
		this.size = size;
		//初始化empLinkedListArray
		empLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];
		//？留一个坑, 这时不要分别初始化每个链表
		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 empLinkedListNO = hashFun(emp.id);
		//将emp 添加到对应的链表中
		empLinkedListArray[empLinkedListNO].add(emp);

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

	//根据输入的id,查找雇员
	public void findEmpById(int id) {
		//使用散列函数确定到哪条链表查找
		int empLinkedListNO = hashFun(id);
		Emp emp = empLinkedListArray[empLinkedListNO].findEmpById(id);
		if(emp != null) {//找到
			System.out.printf("在第%d条链表中找到 雇员 id = %d\n", (empLinkedListNO + 1), id);
		}else{
			System.out.println("在哈希表中，没有找到该雇员~");
		}
	}

	//编写散列函数, 使用一个简单取模法
	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; //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，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; //默认null

	//添加雇员到链表
	//说明
	//1. 假定，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
	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，则使用一个辅助的指针，帮助定位到最后
		Emp curEmp = head;
		while(true) {
			if(curEmp.next == null) {//说明到链表最后
				break;
			}
			curEmp = curEmp.next; //后移
		}
		//退出时直接将emp 加入链表
		curEmp.next = emp;
	}

	//遍历链表的雇员信息
	public void list(int no) {
		if(head == null) { //说明链表为空
			System.out.println("第 "+(no+1)+" 链表为空");
			return;
		}
		System.out.print("第 "+(no+1)+" 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curEmp已经是最后结点
				break;
			}
			curEmp = curEmp.next; //后移，遍历
		}
		System.out.println();
	}

	//根据id查找雇员
	//如果查找到，就返回Emp, 如果没有找到，就返回null
	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) {//找到
				break;//这时curEmp就指向要查找的雇员
			}
			//退出
			if(curEmp.next == null) {//说明遍历当前链表没有找到该雇员
				curEmp = null;
				break;
			}
			curEmp = curEmp.next;//以后
		}
		return curEmp;
	}
}
           

对于哈希表的学习就到这里，剩下的就是要在力扣里刷题了┭┮﹏┭┮