9.1 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)

9.2 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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9.3 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

image.png

5）代码实现

  1. package hashtab;
  3. import java.util.Scanner;
  5. public class HashTabDemo {
  6.     public static void main(String[] args) {
  7.         //创建哈希表
  8.         HashTab hashTab = new HashTab(7);
  9.         //写一个简单的菜单
  10.         String key = "";
  11.         Scanner scanner = new Scanner(System.in);
  12.         while (true) {
  13.             System.out.println("add: 添加雇员");
  14.             System.out.println("list: 显示雇员");
  15.             System.out.println("find: 查找雇员");
  16.             System.out.println("dele: 查找雇员");
  17.             System.out.println("exit: 退出系统");
  18.             key = scanner.next();
  19.             switch (key) {
  20.                 case "add":
  21.                     System.out.println("输入id");
  22.                     int id = scanner.nextInt();
  23.                     System.out.println("输入名字");
  24.                     String name = scanner.next();
  25.                     //创建雇员
  26.                     Emp emp = new Emp(id, name);
  27.                     hashTab.add(emp);
  28.                     break;
  29.                 case "list":
  30.                     hashTab.list();
  31.                     break;
  32.                 case "find":
  33.                     System.out.println("请输入要查找的id");
  34.                     id = scanner.nextInt();
  35.                     hashTab.findEmpById(id);
  36.                     break;
  37. //                case"dele":
  38. //                    System.out.println("请输入要删除的id");
  39. //                    id = scanner.nextInt();
  40. //                    hashTab.delEmpById(id);
  41. //                    break;
  42.                 case "exit":
  43.                     scanner.close();
  44.                     System.exit(0);
  45.                 default:
  46.                     break;
  47.             }
  48.         }
  49.     }
  50. }
  52. //创建HashTab 管理多条链表
  53. class HashTab {
  54.     private EmpLinkedList[] empLinkedListArray;
  55.     private int size; //表示有多少条链表
  57.     //构造器
  58.     public HashTab(int size) {
  59.         this.size = size;
  60.         //初始化empLinkedListArray
  61.         empLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];
  62.         //？留一个坑, 这时不要分别初始化每个链表
  63.         for (int i = 0; i < size; i++) {
  64.             empLinkedListArray[i] = new EmpLinkedList();
  65.         }
  66.     }
  68.     //添加雇员
  69.     public void add(Emp emp) {
  70.         //根据员工的id ,得到该员工应当添加到哪条链表
  71.         int empLinkedListNO = hashFun(emp.id);
  72.         //将emp 添加到对应的链表中
  73.         empLinkedListArray[empLinkedListNO].add(emp);
  74.     }
  76.     //遍历所有的链表,遍历hashtab
  77.     public void list() {
  78.         for (int i = 0; i < size; i++) {
  79.             empLinkedListArray[i].list(i);
  80.         }
  81.     }
  83.     //根据输入的id,查找雇员
  84.     public void findEmpById(int id) {
  85.         //使用散列函数确定到哪条链表查找
  86.         int empLinkedListNO = hashFun(id);
  87.         Emp emp = empLinkedListArray[empLinkedListNO].findEmpById(id);
  88.         if (emp != null) {//找到
  89.             System.out.printf("在第%d 条链表中找到雇员id = %d\n", (empLinkedListNO + 1), id);
  90.         } else {
  91.             System.out.println("在哈希表中，没有找到该雇员~");
  92.         }
  93.     }
  95. //    //根据输入的id,删除雇员
  96. //    public void delEmpById(int id){
  97. //        //使用散列函数确定到哪条链表查找
  98. //        int empLinkedListNO = hashFun(id);
  99. //        Emp emp =empLinkedListArray[empLinkedListNO].delEmpByID(id);
  100. //        if (emp != null) {//找到
  101. //            System.out.println("删除后哈希表为");
  102. //            empLinkedListArray[empLinkedListNO].list();
  103. //        } else {
  104. //            System.out.println("在哈希表中，没有找到该雇员~");
  105. //        }
  106. //    }
  108.     //编写散列函数, 使用一个简单取模法
  109.     public int hashFun(int id) {
  110.         return id % size;
  111.     }
  112. }
  114. //表示一个雇员
  115. class Emp {
  116.     public int id;
  117.     public String name;
  118.     public Emp next; //next 默认为null
  119.     public Emp last;
  121.     public Emp(int id, String name) {
  122.         super();
  123.         this.id = id;
  124.         this.name = name;
  125.     }
  126. }
  128. //创建EmpLinkedList ,表示链表
  129. class EmpLinkedList {
  130.     //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
  131.     private Emp head; //默认null
  133.     //添加雇员到链表
  134.     //说明
  135.     //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
  136.     // 因此我们将该雇员直接加入到本链表的最后即可
  137.     public void add(Emp emp) {
  138.         //如果是添加第一个雇员
  139.         if (head == null) {
  140.             head = emp;
  141.             return;
  142.         }
  143.         //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
  144.         Emp curEmp = head;
  145.         while (true) {
  146.             if (curEmp.next == null) {//说明到链表最后
  147.                 break;
  148.             }
  149.             curEmp = curEmp.next; //后移
  150.         }
  151.         //退出时直接将emp 加入链表
  152.         curEmp.next = emp;
  153.     }
  155.     //遍历链表的雇员信息
  156.     public void list(int no) {
  157.         if (head == null) { //说明链表为空
  158.             System.out.println("第" + (no + 1) + " 链表为空");
  159.             return;
  160.         }
  161.         System.out.print("第" + (no + 1) + " 链表的信息为");
  162.         Emp curEmp = head; //辅助指针
  163.         while (true) {
  164.             System.out.printf(" => id=%d name=%s\t", curEmp.id, curEmp.name);
  165.             if (curEmp.next == null) {//说明curEmp 已经是最后结点
  166.                 break;
  167.             }
  168.             curEmp = curEmp.next; //后移，遍历
  169.         }
  170.         System.out.println();
  171.     }
  173.     //根据id 查找雇员
  174.     //如果查找到，就返回Emp, 如果没有找到，就返回null
  175.     public Emp findEmpById(int id) {
  176.         //判断链表是否为空
  177.         if (head == null) {
  178.             System.out.println("链表为空");
  179.             return null;
  180.         }
  181.         //辅助指针
  182.         Emp curEmp = head;
  183.         while (true) {
  184.             if (curEmp.id == id) {//找到
  185.                 break;//这时curEmp 就指向要查找的雇员
  186.             }
  187.             //退出
  188.             if (curEmp.next == null) {//说明遍历当前链表没有找到该雇员
  189.                 curEmp = null;
  190.                 break;
  191.             }
  192.             curEmp = curEmp.next;//以后
  193.         }
  194.         return curEmp;
  195.     }
  196.     //根据id 删除雇员
  197.     //如果查找到，就删除并返回新链表, 如果没有找到，就返回null
  198.     public Emp delEmpByID(int id) {
  199.         //判断链表是否为空
  200.         if (head == null) {
  201.             System.out.println("链表为空");
  202.             return null;
  203.         }
  204.         Emp curEmp = head;
  205.         while (true) {
  206.             if(curEmp.id ==id){
  207.                 curEmp = null;
  208.                 System.out.println("已删除");
  209.                 break;
  210.             }
  211.             curEmp = curEmp.next;
  212.             if (curEmp.next == null) {//说明遍历当前链表没有找到该雇员
  213.                 System.out.println("找不到该雇员");
  214.                 break;
  215.             }
  216.         }
  217.         return curEmp;
  219.     }
  221. }

6）运行结果

add: 添加雇员
list: 显示雇员
find: 查找雇员
dele: 查找雇员
exit: 退出系统
add
输入id
1
输入名字
Tom
add: 添加雇员
list: 显示雇员
find: 查找雇员
dele: 查找雇员
exit: 退出系统
add
输入id
2
输入名字
Zack
add: 添加雇员
list: 显示雇员
find: 查找雇员
dele: 查找雇员
exit: 退出系统
add
输入id
456
输入名字
Littie
add: 添加雇员
list: 显示雇员
find: 查找雇员
dele: 查找雇员
exit: 退出系统
find
请输入要查找的id
2
在第3 条链表中找到雇员id = 2
add: 添加雇员
list: 显示雇员
find: 查找雇员
dele: 查找雇员
exit: 退出系统
find
请输入要查找的id
3
链表为空
在哈希表中，没有找到该雇员~
add: 添加雇员
list: 显示雇员
find: 查找雇员
dele: 查找雇员
exit: 退出系统
list
第1 链表为空
第2 链表的信息为 => id=1 name=Tom     => id=456 name=Littie    
第3 链表的信息为 => id=2 name=Zack    
第4 链表为空
第5 链表为空
第6 链表为空
第7 链表为空
add: 添加雇员
list: 显示雇员
find: 查找雇员
dele: 查找雇员
exit: 退出系统
dele
请输入要删除的id
2
已删除
删除后哈希表为null
add: 添加雇员
list: 显示雇员
find: 查找雇员
dele: 查找雇员
exit: 退出系统

知识点小补充：
1.Java中static关键字的作用
2.java中void关键字的作用
3.java中void方法return的用法
4.public static void main(String[] args)含义
5.java中构造函数的作用
6.Java Scanner类的常用方法及用法（很详细）
如.next .nextInt .close