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哈希表(散列)-Google上機題

看一個實際需求，google公司的一個上機題:

有一個公司,當有新的員工來報道時,要求將該員工的信息加入(id,性別,年齡,住址…),當輸入該員工的id時,要求查找到該員工的 所有信息.

要求: 不使用數據庫,盡量節省內存,速度越快越好=>哈希表(散列)

散列表（Hash table，也叫哈希表），是根據關鍵碼值(Key value)而直接進行訪問的數據結構。也就是說，它通過把關鍵碼值映射到表中一個位置來訪問記錄，以加快查找的速度。這個映射函數叫做散列函數，存放記錄的數組叫做散列表。 15 111 % 15

哈希表就是數組里面存儲鏈表

google公司的一個上機題:

有一個公司,當有新的員工來報道時,要求將該員工的信息加入(id,性別,年齡,名字,住址…),當輸入該員工的id時,要求查找到該員工的 所有信息.

要求:

不使用數據庫,速度越快越好=>哈希表(散列) 添加時，保證按照id從低到高插入 [課后思考：如果id不是從低到高插入，但要求各條鏈表仍是從低到高，怎么解決?]

使用鏈表來實現哈希表, 該鏈表不帶表頭[即: 鏈表的第一個結點就存放雇員信息]

思路分析并畫出示意圖

代碼實現[增刪改查(顯示所有員工，按id查詢)]

// 哈希表之所以能夠提高效率,是因為他能夠同時管理多個鏈表

Emp

/*** 表示一個雇員*/ class Emp{public int id;public String name;public Emp next;//next 默認為空public Emp(int id, String name) {this.id = id;this.name = name;} }

HashTab

///創建hashTab 管理多條鏈表class HashTab{// 數組里面放的是鏈表private EmpLinkedList[] empLinkedListArray;//private Integer size = 7;// 構造器public HashTab(int size) {// 初始化empLinkedListArrayempLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];// ? 留一個坑// 這里能直接用么/** add:添加雇員list:顯示雇員exit:退出雇員add輸入idtomException in thread "main" java.util.InputMismatchExceptionat java.util.Scanner.throwFor(Scanner.java:864)at java.util.Scanner.next(Scanner.java:1485)at java.util.Scanner.nextInt(Scanner.java:2117)at java.util.Scanner.nextInt(Scanner.java:2076)at com.atguigu.hashtab.HashTabDemo.main(HashTabDemo.java:30)Process finished with exit code 1* */// 這個時候不要忘了, 分別初始化 每個鏈表for (int i = 0; i < size; i++) {// 數組中的每一個元素都需要創建一把empLinkedListArray[i] = new EmpLinkedList();}}// 添加雇員public void add(Emp emp) {// 根據員工的id,得到該員工應當加入到,哪條鏈表int empLinkedListNO = hashFun(emp.id);// 將emp 添加到對應的鏈表中empLinkedListArray[empLinkedListNO].add(emp);}// 不管你是什么操作,總是要找鏈表// 遍歷所有的鏈表public void list() {// 遍歷Hash表for (int i = 0; i < size; i++) {empLinkedListArray[i].list(i);}}// 編寫一個散列函數// 散列函數有很多種寫法// 這里使用簡單的方法-取模法public int hashFun(int id) {return id % size;}/*** 更根據輸入的id,查找雇員* @param id*/public void findEmpById(int id) {// 使用散列函數確定到哪條鏈表查找int empLinkedListNO = hashFun(id);Emp emp = empLinkedListArray[empLinkedListNO].findEmpById(id);if (emp != null) {// 說明找到了System.out.println("找到了該雇員");System.out.printf("在第%d條鏈表中找到了該雇員,id = %d",id,empLinkedListNO+1);} else {System.out.println("在哈希表中,沒有找到該雇員~");}} }

EmpLinkedList

class EmpLinkedList{// 頭指針, 執行第一個Emp,因此我們這個鏈表的head,是直接 指向第一個Empprivate Emp head;//添加雇員到鏈表// 說明.// 1. 假定,當添加雇員的時候,id是自增長的,即id 的分配總是從小到大public void add(Emp emp) {// 如果是添加第一個雇員if (head == null) {head = emp;return;}// 如果不是添加第一個雇員,則使用一個輔助的指針,幫助定位到最后Emp currEmp = head;while (true) {if (currEmp.next == null) {// 說明到鏈表最后break;}// 后移currEmp = currEmp.next;}// 退出時,直接將emp 加入鏈表currEmp.next = emp;}// 遍歷鏈表的雇員信息public void list(int no) {// 判斷是否為空if (head == null) {// 說明鏈表為空System.out.println("當前鏈"+no+"表為空!");return;}// 沒有空 // 打印信息System.out.println("當前鏈"+no+"表的信息為");// 輔助指針Emp currEmp = head;while (true) {System.out.printf("=> id =%d name = %s\t",currEmp.id,currEmp.name);if (currEmp.next == null) {// 說明,currEmp 已經是最后節點break;}// 后移 遍歷currEmp = currEmp.next;}System.out.println();}/*** // 根據id 查找雇員* // 如果查找到 ,就返回Emp,如果沒有找打到,就返回null* @param id* @return*/public Emp findEmpById(int id) {// 判斷鏈表是否為空if (head == null) {System.out.println("鏈表為空");return null;}//輔助指針Emp curEmp = head;while (true) {//if (curEmp.id == id) {// 找到break;// 這個時候,currEmp就指向了要查找的雇員}// 退出if (curEmp.next == null) {// 說明遍歷當前鏈表沒有找到該雇員curEmp = null;}// 后移curEmp = curEmp.next;}return curEmp;} }

主函數

public static void main(String[] args) {// 創建哈希表HashTab hashTab = new HashTab(7);// 寫一個簡單的菜單來測試String key = "";Scanner scanner = new Scanner(System.in);while (true) {System.out.println("add:添加雇員");System.out.println("list:顯示雇員");System.out.println("find:查找雇員");System.out.println("exit:退出雇員");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();// 創建雇員Emp emp = new Emp(id, name);hashTab.add(emp);break;case "list":hashTab.list();break;case "find":System.out.println("輸入id");int findId = scanner.nextInt();hashTab.findEmpById(findId);break;case "exit":scanner.close();System.exit(0);default:break;}} } add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 add 輸入id 1 輸入名字 tom add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 add 輸入id 2 輸入名字 jack add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 add 輸入id 3 輸入名字 pin add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 add 輸入id 6 輸入名字 nanc add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 list 當前鏈0表為空! 當前鏈1表的信息為 => id =1 name = tom 當前鏈2表的信息為 => id =2 name = jack 當前鏈3表的信息為 => id =3 name = pin 當前鏈4表為空! 當前鏈5表為空! 當前鏈6表的信息為 => id =6 name = nanc add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 add 輸入id 123 輸入名字 sme add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 list 當前鏈0表為空! 當前鏈1表的信息為 => id =1 name = tom 當前鏈2表的信息為 => id =2 name = jack 當前鏈3表的信息為 => id =3 name = pin 當前鏈4表的信息為 => id =123 name = sme 當前鏈5表為空! 當前鏈6表的信息為 => id =6 name = nanc add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 add 輸入id 678 輸入名字 vicr add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 list 當前鏈0表為空! 當前鏈1表的信息為 => id =1 name = tom 當前鏈2表的信息為 => id =2 name = jack 當前鏈3表的信息為 => id =3 name = pin 當前鏈4表的信息為 => id =123 name = sme 當前鏈5表為空! 當前鏈6表的信息為 => id =6 name = nanc => id =678 name = vicr add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 add 輸入id 389 輸入名字 wef add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 add 輸入id 9 輸入名字 zho add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 list 當前鏈0表為空! 當前鏈1表的信息為 => id =1 name = tom 當前鏈2表的信息為 => id =2 name = jack => id =9 name = zho 當前鏈3表的信息為 => id =3 name = pin 當前鏈4表的信息為 => id =123 name = sme => id =389 name = wef 當前鏈5表為空! 當前鏈6表的信息為 => id =6 name = nanc => id =678 name = vicr add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 add 輸入id 34 輸入名字 mach add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 list 當前鏈0表為空! 當前鏈1表的信息為 => id =1 name = tom 當前鏈2表的信息為 => id =2 name = jack => id =9 name = zho 當前鏈3表的信息為 => id =3 name = pin 當前鏈4表的信息為 => id =123 name = sme => id =389 name = wef 當前鏈5表為空! 當前鏈6表的信息為 => id =6 name = nanc => id =678 name = vicr => id =34 name = mach add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 find 輸入id 8 Exception in thread "main" java.lang.NullPointerExceptionat com.atguigu.hashtab.EmpLinkedList.findEmpById(HashTabDemo.java:237)at com.atguigu.hashtab.HashTab.findEmpById(HashTabDemo.java:128)at com.atguigu.hashtab.HashTabDemo.main(HashTabDemo.java:44)Process finished with exit code 1

最后這里置空要 加上break

if (curEmp.next == null) {// 說明遍歷當前鏈表沒有找到該雇員curEmp = null;break;}

這下就可以了

add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 add 輸入id 1 輸入名字 tom add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 add 輸入id 2 輸入名字 nancy add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 add4 add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 add 輸入id 4 輸入名字 victor add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 list 當前鏈0表為空! 當前鏈1表的信息為 => id =1 name = tom 當前鏈2表的信息為 => id =2 name = nancy 當前鏈3表為空! 當前鏈4表的信息為 => id =4 name = victor 當前鏈5表為空! 當前鏈6表為空! add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 find 輸入id 6 鏈表為空 在哈希表中,沒有找到該雇員~ add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員 find 輸入id 4 找到了該雇員 在第4條鏈表中找到了該雇員,id = 5add:添加雇員 list:顯示雇員 find:查找雇員 exit:退出雇員

完整代碼

package com.atguigu.hashtab;import java.util.Scanner;/*** ClassName: <br/>* Description: <br/>* Date: 2021-02-24 13:10 <br/>* <br/>* @project data_algorithm* @package com.atguigu.hashtab*/ public class HashTabDemo {public static void main(String[] args) {// 創建哈希表HashTab hashTab = new HashTab(7);// 寫一個簡單的菜單來測試String key = "";Scanner scanner = new Scanner(System.in);while (true) {System.out.println("add:添加雇員");System.out.println("list:顯示雇員");System.out.println("find:查找雇員");System.out.println("exit:退出雇員");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();// 創建雇員Emp emp = new Emp(id, name);hashTab.add(emp);break;case "list":hashTab.list();break;case "find":System.out.println("輸入id");int findId = scanner.nextInt();hashTab.findEmpById(findId);break;case "exit":scanner.close();System.exit(0);default:break;}}} }///創建hashTab 管理多條鏈表class HashTab{// 數組里面放的是鏈表private EmpLinkedList[] empLinkedListArray;//private Integer size = 7;// 構造器public HashTab(int size) {// 初始化empLinkedListArrayempLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];// ? 留一個坑// 這里能直接用么/** add:添加雇員list:顯示雇員exit:退出雇員add輸入idtomException in thread "main" java.util.InputMismatchExceptionat java.util.Scanner.throwFor(Scanner.java:864)at java.util.Scanner.next(Scanner.java:1485)at java.util.Scanner.nextInt(Scanner.java:2117)at java.util.Scanner.nextInt(Scanner.java:2076)at com.atguigu.hashtab.HashTabDemo.main(HashTabDemo.java:30)Process finished with exit code 1* */// 這個時候不要忘了, 分別初始化 每個鏈表for (int i = 0; i < size; i++) {// 數組中的每一個元素都需要創建一把empLinkedListArray[i] = new EmpLinkedList();}}// 添加雇員public void add(Emp emp) {// 根據員工的id,得到該員工應當加入到,哪條鏈表int empLinkedListNO = hashFun(emp.id);// 將emp 添加到對應的鏈表中empLinkedListArray[empLinkedListNO].add(emp);}// 不管你是什么操作,總是要找鏈表// 遍歷所有的鏈表public void list() {// 遍歷Hash表for (int i = 0; i < size; i++) {empLinkedListArray[i].list(i);}}// 編寫一個散列函數// 散列函數有很多種寫法// 這里使用簡單的方法-取模法public int hashFun(int id) {return id % size;}/*** 更根據輸入的id,查找雇員* @param id*/public void findEmpById(int id) {// 使用散列函數確定到哪條鏈表查找int empLinkedListNO = hashFun(id);Emp emp = empLinkedListArray[empLinkedListNO].findEmpById(id);if (emp != null) {// 說明找到了System.out.println("找到了該雇員");System.out.printf("在第%d條鏈表中找到了該雇員,id = %d",id,empLinkedListNO+1);} else {System.out.println("在哈希表中,沒有找到該雇員~");}} }/*** 表示一個雇員*/ class Emp{public int id;public String name;public Emp next;//next 默認為空public Emp(int id, String name) {this.id = id;this.name = name;} }class EmpLinkedList{// 頭指針, 執行第一個Emp,因此我們這個鏈表的head,是直接 指向第一個Empprivate Emp head;//添加雇員到鏈表// 說明.// 1. 假定,當添加雇員的時候,id是自增長的,即id 的分配總是從小到大public void add(Emp emp) {// 如果是添加第一個雇員if (head == null) {head = emp;return;}// 如果不是添加第一個雇員,則使用一個輔助的指針,幫助定位到最后Emp currEmp = head;while (true) {if (currEmp.next == null) {// 說明到鏈表最后break;}// 后移currEmp = currEmp.next;}// 退出時,直接將emp 加入鏈表currEmp.next = emp;}// 遍歷鏈表的雇員信息public void list(int no) {// 判斷是否為空if (head == null) {// 說明鏈表為空System.out.println("當前鏈"+no+"表為空!");return;}// 沒有空 // 打印信息System.out.println("當前鏈"+no+"表的信息為");// 輔助指針Emp currEmp = head;while (true) {System.out.printf("=> id =%d name = %s\t",currEmp.id,currEmp.name);if (currEmp.next == null) {// 說明,currEmp 已經是最后節點break;}// 后移 遍歷currEmp = currEmp.next;}System.out.println();}/*** // 根據id 查找雇員* // 如果查找到 ,就返回Emp,如果沒有找打到,就返回null* @param id* @return*/public Emp findEmpById(int id) {// 判斷鏈表是否為空if (head == null) {System.out.println("鏈表為空");return null;}//輔助指針Emp curEmp = head;while (true) {//if (curEmp.id == id) {// 找到break;// 這個時候,currEmp就指向了要查找的雇員}// 退出if (curEmp.next == null) {// 說明遍歷當前鏈表沒有找到該雇員curEmp = null;break;}// 后移curEmp = curEmp.next;}return curEmp;} }

擴展

刪除功能???

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的哈希表思路图解和代码实现的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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