哈希表
1. 哈希表基本介绍
- 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。也即是说,它通过把关键码值映射到表中的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。
![缓存与哈希表.png](/i/l/?n=23&i=blog/3116926/202304/3116926-20230426103321594-2053598954.png)
- 哈希表的内存布局(数组+链表)
![哈希表内存布局.png](/i/l/?n=23&i=blog/3116926/202304/3116926-20230426103346354-1025921907.png)
2. 实例分析——某公司的一个实际需求
- 当有新的员工来报道时,要求将该员工的信息加入(包括id,性别,年龄,住址等),当输入该员工的id时,要求查找到该员工的所有信息;
- 不使用数据库,尽量节省内存,速度越快越好 => 哈希表;
- 使用链表实现哈希表,该链表不带头节点(即链表的首元节点就存放emp雇员信息)
3. 哈希表设计思路
![哈希表设计思想.png](/i/l/?n=23&i=blog/3116926/202304/3116926-20230426103410782-460551169.png)
4. 代码实现
package com.datastructure;
import java.util.Scanner;
/**
* @author SnkrGao
* @create 2023-04-25 22:48
*/
public class HashTableDemo {
public static void main(String[] args) {
HashTable hashTable = new HashTable(7);
String key = "";
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
Boolean loop = true;
while (loop) {
System.out.println("add:添加雇员");
System.out.println("ergodic:显示雇员");
System.out.println("find:查找雇员信息");
System.out.println("exit:退出程序");
key = scanner.next();
switch (key) {
case "add":
System.out.println("请输入雇员id:");
int id = scanner.nextInt();
System.out.println("请输入雇员姓名:");
String name = scanner.next();
// 创建雇员节点
Emp emp = new Emp(id, name);
hashTable.add(emp);
break;
case "ergodic":
hashTable.ergodic();
break;
case "find":
System.out.println("请输入要查找的雇员id:");
id = scanner.nextInt();
hashTable.findEmpById(id);
break;
case "exit":
System.out.println("程序退出~");
loop = false;
scanner.close();
break;
default:
break;
}
}
}
}
// 哈希表,用于管理链表
class HashTable {
private EmpLinkedList[] empLinkedListArr;
private int size; // 表示数组有几个元素,即有几条链表
// 初始化hashtable
public HashTable(int size) {
this.size = size;
empLinkedListArr = new EmpLinkedList[size];
// 一定要对数组存放的每一条链表进行初始化,否则数组中每一个元素存的都是null
for (int i = 0; i < size; i++) {
empLinkedListArr[i] = new EmpLinkedList();
}
}
public void add(Emp emp) {
// 根据id决定应添加到哪条链表
int empLinkedListNo = hashFunction(emp.id);
empLinkedListArr[empLinkedListNo].add(emp);
}
public void ergodic() {
for (int i = 0; i < size; i++) {
empLinkedListArr[i].ergodic();
}
}
public void findEmpById(int id) {
int empLinkedListNo = hashFunction(id);
Emp emp = empLinkedListArr[empLinkedListNo].findEmpById(id);
if (emp != null) {
System.out.println("在第" + (empLinkedListNo + 1) + "条链表中找到雇员id=" + id);
} else {
System.out.println("没有找到该雇员!");
}
}
// 散列函数
public int hashFunction(int id) {
return id % size;
}
}
class EmpLinkedList {
private Emp head;
public void add(Emp emp) {
// 链表不带头节点,若链表为空,添加第一个雇员节点
if (head == null) {
head = emp;
return;
}
Emp curEmp = head;
while (curEmp.next != null) {
curEmp = curEmp.next;
}
curEmp.next = emp;
}
public void ergodic() {
if (head == null) {
System.out.println("链表为空");
return;
}
Emp curEmp = head;
while (curEmp != null) {
System.out.print(curEmp.toString() + "\t");
curEmp = curEmp.next;
}
System.out.println();
}
// 根据id查找雇员信息,若不存在则返回null
public Emp findEmpById(int id) {
if (head == null) {
System.out.println("链表为空,无法查找雇员信息!");
return null;
}
Emp curEmp = head;
while (curEmp.id != id) {
if (curEmp.next == null) {
curEmp = null;
break;
}
curEmp = curEmp.next;
}
return curEmp;
}
}
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 + '\'' +
'}';
}
}
5. 运行结果
![运行结果.png](/i/l/?n=23&i=blog/3116926/202304/3116926-20230426103440497-966430016.png)