数据结构学习笔记（六）：哈希表

数据结构学习笔记（六）：哈希表

​ 哈希表是根据关键码值而直接进行访问的数据结构。也就是说它通过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。

​ 哈希表的具体框架如下图所示：

​ 哈希表的组成通常为数组+链表或者数组+二叉树，本文以链表为例。接下来将结合一个具体的题目来实现哈希表的代码。题目如下：

有一个公司，当有新员工来报道时，要求将该员工的信息加入（编号，姓名），当输入该员工的编号时，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。

​ 分析题目过后，总结如下信息：

1. 使用链表来实现哈希表，该链表不带表头；
2. 实现增删览查功能。

​

​ 实现代码如下：

​ 1 .定义员工类，重写toString方法

public class Emp {
    private String name;
    private int num;
    private Emp next;

    public Emp(String name, int num) {
        this.name = name;
        this.num = num;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getNum() {
        return num;
    }

    public void setNum(int num) {
        this.num = num;
    }

    public Emp getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(Emp next) {
        this.next = next;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Emp{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", num=" + num +
                '}';
    }
}

​ 2 .创建链表，实现增删览查功能

public class EmpLinkedList {
    Emp head;

    //向链表中添加结点
    public void add(Emp emp){
        //如果链表为空，则将添加的结点放到头节点
        if (head == null){
            head = emp;
            return;
        }

        //如果链表不为空，则将结点添加到链表的最后
        //为此，需要定义一个临时结点帮忙遍历链表
        Emp tempEmp = head;
        while (true){
            if (tempEmp.getNext() == null){
                tempEmp.setNext(emp);break;
            }else {
                tempEmp = tempEmp.getNext();
            }
        }
    }

    //遍历链表中的结点
    public void list(){
        if (head == null){
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }

        Emp tempEmp = head;
        while (true){
            System.out.print(tempEmp);
            System.out.println();
            if (tempEmp.getNext() == null){
                break;
            }
            tempEmp = tempEmp.getNext();
        }

    }

    //查找方法
    public Emp find(int num){
        if (head == null){
            System.out.println("链表为空");
            return null;
        }

        Emp tempEmp = head;
        while (true){
            if (tempEmp.getNum() == num){
                return tempEmp;
            }else if(tempEmp.getNext() == null){
                return null;
            } else {
                tempEmp = tempEmp.getNext();
            }
        }

    }

    //删除结点
    public int del(int num){
        int res;
        if (head == null){
            System.out.println("结点为空");
            return 0;
        }

        Emp tempEmp = head;
        if (head.getNum() == num){
            head = tempEmp.getNext();
            return 1;
        }

        while (true){
            if (tempEmp.getNext().getNum() == num){
                tempEmp.setNext(tempEmp.getNext().getNext());
                return 1;
            }else if (tempEmp.getNext() == null){
                return 2;
            }else {
                tempEmp = tempEmp.getNext();
            }
        }
    }
}

3. 创建一个哈希表，管理多条链表

public class HashTab {

    EmpLinkedList[] empLinkedLists;
    int size;

    public HashTab(int size) {
        this.size = size;
        empLinkedLists = new EmpLinkedList[size];
        //动态初始化创建对象数组时，运算符new只是为数组本身分配空间，并没有对数组元素进行初始化，即所有元素都为空
        //此时如果进行编译会报错。因此要对每个对象数组进行如下初始化：
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            empLinkedLists[i] = new EmpLinkedList();
        }
    }

    //添加方法
    public void add(Emp emp){
        int arraynum = emp.getNum()%size;
        empLinkedLists[arraynum].add(emp);
    }

    //遍历方法
    public void list(){
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            empLinkedLists[i].list();
            System.out.println();
        }
    }

    //查找方法
    public void find(int num){
        int arraynum = num % size;
        Emp resEmp = empLinkedLists[arraynum].find(num);
        if (resEmp == null){
            System.out.println("未找到该雇员");
            return;
        }
        System.out.println(resEmp);

    }

    //删除方法
    public void del(int num){
        int res;
        int arraynum = num % size;
        res = empLinkedLists[arraynum].del(num);
        if (res == 0){
            System.out.println("链表为空");return;
        }else if (res == 1){
            return;
        }else {
            System.out.println("未找到该雇员");return;
        }

    }
}

​ 最后主函数调用哈希表中的方法就可以进行相关的操作了：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        HashTab hashTab = new HashTab(7);
        hashTab.add(new Emp("李磊",1));
        hashTab.add(new Emp("李雷",2));
        hashTab.add(new Emp("韩梅梅",3));
        hashTab.add(new Emp("韩美美",8));
        hashTab.add(new Emp("韩美",15));
        hashTab.del(1);
        hashTab.list();
    }
}