数据结构-哈希表

一、哈希表介绍

二、哈希表引入与图解

1.需求

2.图解

三、哈希表代码实现(Java)

复制代码
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("delete:删除雇员");
            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("请输入要查找的雇员id");
                    id = scanner.nextInt();
                    hashTab.findEmpById(id);
                    break;
                case "delete":
                    System.out.println("请输入要删除的雇员id");
                    id = scanner.nextInt();
                    hashTab.deleteEmpById(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

    public HashTab(int size){
        this.size = size;
        //初始化empLinkedListArray
        empLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];
        //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~");
        }
    }

    //根据输入的id,删除雇员
    public void deleteEmpById(int id){
        //使用散列函数确定到哪条链表查找
        int empLinkedListNo = hashFun(id);
        empLinkedListArray[empLinkedListNo].deleteEmpById(id);
    }

    //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(final int id, final String name) {
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
}

//创建EmpLinkedList,表示链表
class EmpLinkedList {
    //头指针,指向第一个Emp
    private Emp head = new Emp(-1,""); //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)+" 条链表为空");
            return;
        }
        System.out.println("第"+(no+1)+" 条链表为");
        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已经是最后节点
                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){
        if(head == null){ //说明链表为空
            System.out.println("链表为空");
            return null;
        }
        Emp curEmp = head;//辅助指针
        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;
        }

        return curEmp;
    }

    //根据id删除雇员
    //如果查找到,就删除Emp,如果没有找到,就返回null
    public void deleteEmpById(int id){
        Emp temp = head;
        boolean flag = false;//标志是否找到待删除节点
        while(true){
            if(temp.next == null){
                break;
            }
            if(temp.next.id == id){
                //找到的待删除节点的前一个节点temp
                flag = true;
                break;
            }
            temp = temp.next;//temp后移,遍历
        }
        //判断flag
        if(flag){ //找到
            //可以删除
            temp.next = temp.next.next;
        } else {
            System.out.printf("要删除的%d 节点不存在\n", id);
        }
    }
}
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