数据结构与算法(19):哈希表介绍及其相关用例

    科技2025-06-09  25

    一.哈希表的介绍 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。

    为什么要使用哈希表 哈希表的结构:

    哈希表属于一种数据结构不是算法.

    代码实现:

    package com.qiu.hashtable; import java.util.Scanner; public class HashTableDemo { public static void main(String[] args) { HashTable hashTable = new HashTable(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: 退出菜单"); key = scanner.next(); switch (key){ case "add": System.out.println("请输入id"); int id = scanner.nextInt(); System.out.println("请输入名字"); String name = scanner.next(); //创建雇员 Emp emp = new Emp(id, name); hashTable.add(emp); break; case "list": hashTable.list(); break; case "find": System.out.println("请输入要查找的id"); id = scanner.nextInt(); hashTable.findEmpById(id); break; case "delete": System.out.println("请输入要删除的雇员id"); id = scanner.nextInt(); hashTable.deleteEmpById(id); break; case "exit": scanner.close(); System.exit(0); default: } } } } //哈希表的创建HashTable class HashTable{ private EmpLinkedList[] empLinkedListArray; private int size; //构造器 public HashTable(int size){ this.size = size; //初始化empLinkedListArray empLinkedListArray = new EmpLinkedList[size]; //需要分别初始化这几个链表 for (int i = 0; i < size; i++) { //数组里面的每一个元素都需要创建一把 empLinkedListArray[i] = new EmpLinkedList(); } } //添加雇员 public void add(Emp emp){ //根据员工的id得到该员工应当加入到哪条链表 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hash 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){ //使用散列函数确定哪条列表 int empLinkedListNo = hashFun(id); Emp emp = empLinkedListArray[empLinkedListNo].findEmpById(id); if (emp!=null){ //找到了 System.out.printf("在第%d条链表中找到雇员id = %d\n",(empLinkedListNo+1),id); }else { //没有找到 System.out.println("在哈希表中没有找到该雇员"); } } //根据id删除雇员 public void deleteEmpById(int id){ //使用散列函数确定哪条列表 int empLinkedListNo = hashFun(id); empLinkedListArray[empLinkedListNo].delete(id); } //编写一个散列函数,使用一个简单的取模法 public int hashFun(int id){ return id % size; } } class Emp { public int id; public String name; public Emp next; public Emp(int id, String name) { this.id = id; this.name = name; } } //创建一个EmpLinkedList,表示链表 class EmpLinkedList{ //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 //默认为空 private Emp head; //添加雇员到链表 //说明 //1. 假定添加雇员时,id自增长的,即id的分配就是从小到大的 //因此我们将该雇员直接加入都本链表的最后即可 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){ //说明到了链表的最后 break; } //后移 curEmp = curEmp.next; } //退出时直接将emp加入到链表 curEmp.next = emp; } //遍历链表的雇员信息 public void list(int no){ if (head == null){ System.out.println("第"+(no+1)+"链表为空"); return; } System.out.print("第"+(no+1)+"个链表的信息为:"); //辅助指针 Emp curEmp = head; while (true){ System.out.printf("=> id=%d name=%s\t",curEmp.id,curEmp.name); if (curEmp.next == null){ //说明curEmp已经到了最后 break; } curEmp = curEmp.next; } System.out.println(); } //根据id查找雇员 public Emp findEmpById(int id){ //判断链表是否为空 if (head == null){ System.out.println("链表为空"); return null; } //定义一个辅助指针 Emp curEmp = head; while (true){ if (curEmp.id == id){ //找到了 break; } curEmp = curEmp.next; if (curEmp.next == null){ //说明当前链表没有找到该雇员 curEmp = null; break; } } return curEmp; } //根据id删除雇员 public void delete(int id){ Emp curEmp = head; boolean flag = false; if (head == null){ System.out.println("链表为空,找不到需要删除的雇员"); return; } while(true){ if (head.id == id){ head = head.next; return; } if (curEmp.next == null){ break; } if (curEmp.next.id == id){ //这个curEmp是待删除节点的前一个节点 flag = true; curEmp.next = curEmp.next.next; return; }else { System.out.println("找不到该雇员"); } curEmp = curEmp.next; } if (flag){ System.out.println("删除成功"); } } }
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