資料結構（二十八）：雜湊表

雜湊表(Hash table，也叫雜湊表)，是根據關鍵碼值(Key value)而直接進行訪問的資料結構。也就是說，它通過把關鍵碼值對映到表中一個位置來訪問記錄，以加快查詢的速度。這個對映函式叫做雜湊函式，存放記錄的陣列叫做雜湊表。

給定表M，存在函式f(key)，對任意給定的關鍵字值key，代入函式後若能得到包含該關鍵字的記錄在表中的地址，則稱表M為雜湊(Hash)表，函式f(key)為雜湊(Hash) 函式。

package com.atguigu.hashtab;

import java.util.Scanner;

public class HashTabDemo {

   public static void main(String[] args) {

       //建立雜湊表
       HashTab hashTab = new HashTab(7);

       //寫一個簡單的選單
       String key = "";
       Scanner scanner = new Scanner(System.in);
       while(true) {
           System.out.println("add: 新增僱員");
           System.out.println("list: 顯示僱員");
           System.out.println("find: 查詢僱員");
           System.out.println("exit: 退出系統");

           key = scanner.next();
           switch (key) {
           case "add":
               System.out.println("輸入id");
               int id = scanner.nextInt();
               System.out.println("輸入名字");
               String name = scanner.next();
               //建立僱員
               Emp emp = new Emp(id, name);
               hashTab.add(emp);
               break;
           case "list":
               hashTab.list();
               break;
           case "find":
               System.out.println("請輸入要查詢的id");
               id = scanner.nextInt();
               hashTab.findEmpById(id);
               break;
           case "exit":
               scanner.close();
               System.exit(0);
           default:
               break;
           }
       }

   }

}

//建立HashTab 管理多條連結串列
class HashTab {
   private EmpLinkedList[] empLinkedListArray;
   private int size; //表示有多少條連結串列

   //構造器
   public HashTab(int size) {
       this.size = size;
       //初始化empLinkedListArray
       empLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];
       //？留一個坑, 這時不要分別初始化每個連結串列
       for(int i = 0; i < size; i++) {
           empLinkedListArray[i] = new EmpLinkedList();
       }
   }

   //新增僱員
   public void add(Emp emp) {
       //根據員工的id ,得到該員工應當新增到哪條連結串列
       int empLinkedListNO = hashFun(emp.id);
       //將emp 新增到對應的連結串列中
       empLinkedListArray[empLinkedListNO].add(emp);

   }
   //遍歷所有的連結串列,遍歷hashtab
   public void list() {
       for(int i = 0; i < size; i++) {
           empLinkedListArray[i].list(i);
       }
   }

   //根據輸入的id,查詢僱員
   public void findEmpById(int id) {
       //使用雜湊函式確定到哪條連結串列查詢
       int empLinkedListNO = hashFun(id);
       Emp emp = empLinkedListArray[empLinkedListNO].findEmpById(id);
       if(emp != null) {//找到
           System.out.printf("在第%d條連結串列中找到僱員 id = %d\n", (empLinkedListNO + 1), id);
       }else{
           System.out.println("在雜湊表中，沒有找到該僱員~");
       }
   }

   //編寫雜湊函式, 使用一個簡單取模法
   public int hashFun(int id) {
       return id % size;
   }


}

//表示一個僱員
class Emp {
   public int id;
   public String name;
   public Emp next; //next 預設為 null
   public Emp(int id, String name) {
       super();
       this.id = id;
       this.name = name;
   }
}

//建立EmpLinkedList ,表示連結串列
class EmpLinkedList {
   //頭指標，執行第一個Emp,因此我們這個連結串列的head 是直接指向第一個Emp
   private Emp head; //預設null

   //新增僱員到連結串列
   //說明
   //1. 假定，當新增僱員時，id 是自增長，即id的分配總是從小到大
   // 因此我們將該僱員直接加入到本連結串列的最後即可
   public void add(Emp emp) {
       //如果是新增第一個僱員
       if(head == null) {
           head = emp;
           return;
       }
       //如果不是第一個僱員，則使用一個輔助的指標，幫助定位到最後
       Emp curEmp = head;
       while(true) {
           if(curEmp.next == null) {//說明到連結串列最後
               break;
           }
           curEmp = curEmp.next; //後移
       }
       //退出時直接將emp 加入連結串列
       curEmp.next = emp;
   }

   //遍歷連結串列的僱員資訊
   public void list(int no) {
       if(head == null) { //說明連結串列為空
           System.out.println("第 "+(no+1)+" 連結串列為空");
           return;
       }
       System.out.print("第 "+(no+1)+" 連結串列的資訊為");
       Emp curEmp = head; //輔助指標
       while(true) {
           System.out.printf(" => id=%d name=%s\t", curEmp.id, curEmp.name);
           if(curEmp.next == null) {//說明curEmp已經是最後結點
               break;
           }
           curEmp = curEmp.next; //後移，遍歷
       }
       System.out.println();
   }

   //根據id查詢僱員
   //如果查詢到，就返回Emp, 如果沒有找到，就返回null
   public Emp findEmpById(int id) {
       //判斷連結串列是否為空
       if(head == null) {
           System.out.println("連結串列為空");
           return null;
       }
       //輔助指標
       Emp curEmp = head;
       while(true) {
           if(curEmp.id == id) {//找到
               break;//這時curEmp就指向要查詢的僱員
           }
           //退出
           if(curEmp.next == null) {//說明遍歷當前連結串列沒有找到該僱員
               curEmp = null;
               break;
           }
           curEmp = curEmp.next;//以後
       }

       return curEmp;
   }

}

資料結構（二十八）：雜湊表

相關文章