数据结构与算法之哈希表

…衆ロ難τιáo~ 提交于 2020-01-24 15:59:16

哈希表

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:
不使用数据库,速度越快越好=>哈希表(散列)
添加时,保证按照id从低到高插入 (实际上就是叫我们创建链表数组)
代码实现

package hashtab;

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("del: 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id");
                    id = scanner.nextInt();
                    hashTab.findEmpById(id);
                    break;
                case "del":
                    System.out.println("请输入要删除的id");
                    id = scanner.nextInt();
                    hashTab.delEmpByID(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;
    // 构造器
    public HashTab(int size) {
        this.size = size; // 表示有多少条链表
        //初始化empLinkedListArray
        empLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];
        // 这个时候,要记得分别初始化每一条链表
        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,没有找到雇员");
        }
    }

    public void delEmpByID(int id) {
        int empLinkedListNo = hashFun(id);
        empLinkedListArray[empLinkedListNo].del(id);
    }

    // 编写一个散列函数, 使用取模法
    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; //默认为空

    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 指向第一个Emp,因此我们的head是有效的
    private Emp head; //默认null
    // 添加员工到链表
    // 说明
    // 1. 假定当添加雇员时,id是自增长的,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;
        }
        // 如果不是添加第一个雇员,则使用一个辅助指针,帮助定位到最后
        Emp curEmp = head;
        while (true) {
            if (curEmp.next == null){
                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已经是最后一个
                break;
            }
            curEmp= curEmp.next;
        }
        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("链表空");
            return null;
        }
        // 辅助指针
        Emp curEmp = head;
        while(true) {
            if (curEmp.id == id) {
                break; // 这是 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; // 后移
        }
        return curEmp;
    }

    public void del(int id) {
        if (head == null) {
            System.out.println("链表为空");
            return;
        }
        if (head.id == id) {
            head = head.next;
            System.out.println("删除成功");
            return;
        }
        Emp curEmp = head;
        boolean flag = false; // 判断是否删除
        while(true) {
            // 退出
            if (curEmp.next == null) {
                break;
            }
            if (curEmp.next.id == id) {
                flag = true;
                break;
            }
            curEmp = curEmp.next;
        }

        if (flag) {
            curEmp.next = curEmp.next.next;
        } else {
            System.out.println("没有这个元素");
        }
    }
}
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