一、哈希表的由来
我们的java程序通过访问数据库来获取数据,但是当我们对数据库所查询的信息进行大量分析后得知,我们要查询的数据满足二八定律,一般数据库的数据基本存储在磁盘当中。这使得每次查询数据将变得无比缓慢。为此我们可以将经常查询的数据放置在内存当中,在内存当中设置缓存,我们java程序先去缓存当中去查询数据,这样将大大节省我们的数据查询时间。
缓存可以分为两种一种是市面上的存储产品,例如redis.也或者我们自己可以开发一个缓存(哈希表)。
二、哈希表的数据结构
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。
散列函数:是用来确定我们每一个值得存储在哪一个链表之上。
三、为了了解什么是哈希表
我们先来看如下的一道题:
有一个公司,当有新的员工来报道时,需要将该员工的信息加入(id,性别,年龄,住址,...),当输入该用户id时,需要查询到该员工的所有信息。
要求:不使用数据库,尽量节省内存,速度越快越好 --> 哈希表
分析清楚上边的题以后我们来用代码将其实现。
首先分析这个代码有哪些组成。
根据拆分我们可以知道一个哈希表是由节点组成链表,每一个链表都存放在数据当中的每个节点当中,如下图。
代码实现
主要代码
/**
* 定义该类表示一个雇员
*/
public class Employee {
public int id;
public String name;
public Employee next; // next默认为空
//定义构造函数
public Employee(int id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
}
/**
* 定义该类表示链表
*/
public class EmpLiskedList {
// 定义头指针,指向第一个Emp对象
public Employee head;
/**
* 添加雇员到链表
* 说明:
* 我们这个方法采用的是尾插法将新插入的数据放置到尾部
* 1.判断头指针是否为空
* 2.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
* @param employee
*/
public void add(Employee employee){
//判断头指针是否为空
if(head == null){
head = employee;
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
Employee tempEmp = head;
while (true){
if(tempEmp.next == null){ //说明链表到了最后
break;
}
tempEmp = tempEmp.next; //后移
}
//将employee加入到链表
tempEmp.next = employee;
}
/**
* 遍历链表的雇员信息
* 说明:
* 1. 首先需要判断链表是否为空
* 2. 借助辅助指针进行遍历
* @param i 这是第几条链表
*/
public void list(int i){
if(head == null){ // 说明链表为空
System.out.println("链表为空");
return;
}
//定义一个值表示链表的大小和
int count = 1;
//定义辅助指针
Employee tempEmp = head;
while (true){
System.out.println("id:="+tempEmp.id+" "+"name:="+tempEmp.name);
//判断是否到了最后节点
if(tempEmp.next == null){
System.out.println("这是第"+i+"条链表,长度为"+count);
break;
}
tempEmp = tempEmp.next;//后移
count ++;
}
}
}
/**
* 该类的主要作用是管理散列表
*/
public class HashTab {
// 定义散列表
private EmpLiskedList[] empLiskedListArray;
//定义散列表的大小
private int size;
// 构造器
public HashTab(int size){
this.size = size;
//初始化empLiskedListArray
empLiskedListArray = new EmpLiskedList[size];
// 一个小坑,这个地方不要忘记分别初始化每个链表,
// 我们的散列表当中每个位置还是空的
for (int i=0;i<size;i++){
empLiskedListArray[i] = new EmpLiskedList();
}
}
//编写散列函数,使用一个简单取模法
public int hash(int id){
return id % size;
}
// 添加雇员
public void add(Employee employee){
//根据员工的id,得到该员工应该添加到那一条链表
int num = hash(employee.id);
// 将emp添加到对应的链表当中去
empLiskedListArray[num].add(employee);
}
//遍历所有的链表,遍历hashtable
public void list(){
for (int i=0;i<size;i++){
empLiskedListArray[i].list(i);
}
}
}
测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
HashTab hashTab = new HashTab(8);
Employee employee1 = new Employee(1,"张三1");
Employee employee2 = new Employee(4,"张三4");
Employee employee3 = new Employee(6,"张三6");
Employee employee4 = new Employee(8,"张三8");
Employee employee5 = new Employee(10,"张三10");
Employee employee6 = new Employee(11,"张三11");
Employee employee7 = new Employee(15,"张三15");
Employee employee8 = new Employee(16,"张三16");
Employee employee9 = new Employee(18,"张三18");
Employee employee10 = new Employee(20,"张三20");
hashTab.add(employee1);
hashTab.add(employee2);
hashTab.add(employee3);
hashTab.add(employee4);
hashTab.add(employee5);
hashTab.add(employee6);
hashTab.add(employee7);
hashTab.add(employee8);
hashTab.add(employee9);
hashTab.add(employee10);
hashTab.list();
}
}