介绍

哈希表（也叫散列表），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的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。

哈希表的实际应用

Java 程序操作数据最普通的方式是直接操作数据库，经过一番操作后数据库将结果返回给程序，但是这种结构对数据库的操作非常频繁，造成了不必要的开销。

为了解决这个问题，我们可以在程序与数据库之间添加一个缓存层，把常用的数据加载到缓存层，这样就可以在缓存层中取数据，避免了对数据库的操作。

在缓存层，我们可以使用一些常见的缓存产品，如 Redis 、Memcache 等，但是这些缓存产品太重量级了，我们也可以使用哈希表来自己写一个缓存层，即先把数据存入哈希表，使用时从哈希表中取出数据。

 我们可以使用 数组＋链表 来实现一个哈希表，结构如下

使用哈希表管理雇员信息

public class HashTabDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //创建一个哈希表
        HashTab hashTab = new HashTab(7);
        //写一个简单菜单
        String key;
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while (true) {
            System.out.println();
            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("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);
                    hashTab.add(emp);
                    break;
                case "list":
                    hashTab.list();
                    break;
                case "find":
                    System.out.println("请输入要查找的id");
                    id = scanner.nextInt();
                    hashTab.findEmpById(id);
                    break;
                case "exit":
                    System.out.println("程序退出");
                    scanner.close();
                    System.exit(0);
                default:
                    break;
            }
        }
    }
}

//表示一个雇员
class Emp {
    public int id;
    public String name;
    public Emp next;  // next 默认为空

    public Emp(int id, String name) {
        super();
        this.id = id;
        this.name = name;
    }
}

//创建 EmpLinkedList ，表示链表
class EmpLinkedList {
    //头指针，指向第一个 Emp ，因此我们这个链表的 head 是直接指向第一个 Emp
    private Emp head;  //默认为空

    //添加雇员到链表
    /*
    说明
    1.假定当添加雇员时，id 是自增长的，即 id 的分配总是从小到大的
    因此我们将该雇员直接加入本链表的最后即可
     */
    public void add(Emp emp) {
        //如果是添加第一个雇员
        if (head == null) {
            head = emp;
            return;
        }
        //如果不是添加第一个雇员，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) {  //说明链表到最后
                break;
            }
            curEmp = curEmp.next;  //后移
        }
        //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) {
        int tempNo = no + 1;
        if (head == null) {  //说明链表为空
            System.out.println("第" + tempNo + "条链表为空");
            return;
        }
        System.out.print("第" + tempNo + "条链表的信息为：");
        Emp curEmp = head;  //辅助指针
        while (true) {
            System.out.printf(" =>  id=%d name=%s\t", curEmp.id, curEmp.name);
            if (curEmp.next == null) {
                break;
            }
            curEmp = curEmp.next;  //后移，遍历
        }
        System.out.println();
    }

    //根据 id 查找雇员
    //如果查找到，就返回 Emp，如果没有找到，就返回 null
    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 (true) {
            if (curEmp.id == id) {  //找到
                break;  //这时 curEmp 就指向查找的雇员
            }
            //退出
            if (curEmp.next == null) {  //说明遍历当前链表没有找到该雇员
                curEmp = null;
                break;
            }
            curEmp = curEmp.next;  //以后
        }
        return curEmp;
    }
}

//创建 HashTab 管理多条链表
class HashTab {
    private EmpLinkedList[] empLinkedListArray;
    private int size;  //表示共有多少条链表

    //构造器
    public HashTab(int size) {
        this.size = size;
        //初始化 empLinkedListArray
        empLinkedListArray = new EmpLinkedList[size];
        //不要忘记分别初始化每个链表！！！
        for (int i = 0; i < size; i++) {
            empLinkedListArray[i] = new EmpLinkedList();
        }
    }

    //编写一个散列函数，使用一个简单取模法
    public int hashFun(int id) {
        return id % size;
    }

    //添加雇员
    public void add(Emp emp) {
        //根据员工的 id ，得到该员工应该添加到哪条链表
        int empLinkedListNO = hashFun(emp.id);
        //将 emp 添加到对应的链表中
        empLinkedListArray[empLinkedListNO].add(emp);
    }

    //遍历所有链表，遍历 HashTab
    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) {
        //使用散列函数确定到哪条链表查找
        int empLinkedListNO = hashFun(id);
        Emp emp = empLinkedListArray[empLinkedListNO].findEmpById(id);
        if (emp != null) {  //找到
            System.out.printf("在第%d条链表中找到雇员id=%d", (empLinkedListNO + 1), id);
        } else {
            System.out.println("在哈希表中没有找到该雇员");
        }
    }
}