1.概念
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。
给定表M，存在函数f(key)，对任意给定的关键字值key，代入函数后若能得到包含该关键字的记录在表中的地址，则称表M为哈希(Hash）表，函数f(key)为哈希(Hash) 函数。
简单来说，哈希表就是根据关键码值来迅速定位到表中的一个位置进行访问，以加快查找的速度。
2.散列函数
前面提到了关键码值，那么关键码值是如何确定的呢？
这就涉及到了散列函数，哈希表通过关键码值来映射到表中的一个位置来访问，这个映射函数就叫做散列函数。
2.1 取余散列法
本文就通过简单的取余散列法来映射的表中的位置
这是哈希表的图示，可以看到左边是一个数组，而每一个数组的元素后面都连接了一个链表。
这里我们模拟一种真实的场景，用哈希表存放员工信息，关键值为员工的id，我们通过取余法将员工的id分配到左边数组中的元素上
即: index = value % 15
这样就可以将关键值映射的对应的index上，然后再对该index后面挂的链表进行搜索就可以搜索到需要找的员工id。
其他还有很多种散列函数，本文就以取余法作为实例
3.哈希表的应用
- 使用哈希表进行快速的查找，哈希表因为特殊的结构，所以查找速度很快
- 在web开发中可以作为缓存来减少对数据库的压力，可以先从数据库中取出数据存入哈希表，之后的查找操作可以通过查找哈希表来完成。
4.代码实现
/**
* @Author: LySong
* @Date: 2020/3/12 17:55
*/
public class HashTableDemo {
public static void main(String[] args) {
//创建哈希表
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);
hashTable.add(emp);
break;
case "list":
hashTable.list();
break;
case "find":
System.out.println("输入id");
hashTable.findEmpById(scanner.nextInt());
break;
case "delete":
System.out.println("输入id");
hashTable.deleteEmpById(scanner.nextInt());
break;
case "exit":
scanner.close();
System.exit(0);
break;
default:
break;
}
}
}
}
/**
* 创建HashTable 管理多条链表
*/
class HashTable{
/**
* 表示每条链表
*/
private EmpLinkedList[] empLinkedLists;
/**
* 表示共有多少条链表
*/
private int size;
public HashTable(int size) {
//对size赋值
this.size = size;
//初始化empLinkedLists
empLinkedLists = new EmpLinkedList[size];
//不要忘了 分别初始化，每一条链表
for (int i = 0; i < size; i++) {
empLinkedLists[i] = new EmpLinkedList();
}
}
/**
* 添加雇员
* @param emp
*/
public void add(Emp emp){
//根据员工的id，得到该员工应该加入到哪条链表
int empLinkedListNO = hashFun(emp.id);
//将emp加入到对应的链表中
empLinkedLists[empLinkedListNO].add(emp);
}
/**
* 遍历哈希表
*/
public void list(){
for (int i = 0; i < size; i++) {
empLinkedLists[i].list(i);
}
}
/**
* 根据id查找雇员
* @param id 雇员id
*/
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 = empLinkedLists[empLinkedListNO].findEmpById(id);
if(emp != null){
System.out.println("在第"+ empLinkedListNO + "链表中找到该雇员");
System.out.println(emp.toString());
}else {
System.out.println("没有找到该雇员");
}
}
/**
* 根据id删除雇员
* @param id 雇员id
*/
public void deleteEmpById(int id){
//使用散列函数确定到哪条链表查找
int empLinkedListNO = hashFun(id);
empLinkedLists[empLinkedListNO].deleteEmpById(id);
}
/**
* 散列函数
* @param id 员工的id
* @return
*/
public int hashFun(int id){
return id % size;
}
}
/**
* 雇员
*/
class Emp{
public int id;
public String name;
/**
* 默认为空
*/
public Emp next;
public Emp(int id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
/**
* toSting方法
*/
@Override
public String toString() {
return "Emp{" +
"id=" + id +
", name='" + name + '\'' +
'}';
}
}
/**
* 创建EmpLinkedList链表
*/
class EmpLinkedList{
/**
* 头指针，执行第一个Emp，因此我们这个链表的head指向第一个Emp
*/
private Emp head;
/**
* 添加雇员到链表
* 1.假定，当添加雇员时，id自增，id分配总是从小到大
* 因此我们将雇员直接介入到本链表的最后即可
* @param emp
*/
public void add(Emp emp){
//如果添加第一个雇员
if(head == null){
head = emp;
return;
}
//如果不是第一个雇员，则使用一个辅助指针帮助定位到最后
Emp curEmp = head;
//判断链表是否到最后
while (curEmp.next == null){
//说明链表到最后
curEmp.next = emp;
}
//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){
//当head为空时，说明链表没有数据
if(head == null){
System.out.println("第"+ no +"链表为空");
return;
}
System.out.print("第"+ no +"链表的信息为");
//定义辅助指针进行遍历
Emp curEmp = head;
while (curEmp != null){
//打印数据
System.out.printf("=> id=%d name=%s\t",curEmp.id,curEmp.name);
System.out.println();
//继续后移遍历
curEmp = curEmp.next;
}
}
/**
* 根据id查找雇员
* @param id 雇员id
* @return
*/
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;
}
//辅助指针
Emp curEmp = head;
while (curEmp != null){
if(curEmp.id == id){
return curEmp;
}
curEmp = curEmp.next;
}
return null;
}
/**
* 根据id删除雇员
* @param id 雇员id
*/
public void deleteEmpById(int id){
//判断链表是否为空
if(head == null){
System.out.println("链表为空");
return;
}
if(head.id == id){
if(head.next == null){
head = null;
System.out.println("删除成功");
} else {
head = head.next;
}
return;
}
//辅助指针
Emp curEmp = head;
while (curEmp != null){
if(curEmp.next.id == id){
curEmp.next = curEmp.next.next;
System.out.println("删除成功");
return;
}
curEmp = curEmp.next;
}
System.out.println("没有找到该雇员");
}
}
本文章为转载内容，我们尊重原作者对文章享有的著作权。如有内容错误或侵权问题，欢迎原作者联系我们进行内容更正或删除文章。
