Google面试问题描述
有一个公司, 当有新员工报道的时候, 要求将该员工的信息保存(id, 姓名等), 当输入该员工的的id时, 要求查找该员工的所有信息。
注: 不要使用数据库, 尽量节省内存, 速度越快越好
思路分析
不让使用数据库, 越快越好, 我们选择哈希表
使用链表来实现哈希表, 该链表不带表头, 即从链表的第一个结点就开始存放雇员信息
什么是哈希表
一、定义
HashTable在Java中的定义如下：
public class Hashtable<K,V>
extends Dictionary<K,V>
implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable从中可以看出HashTable继承Dictionary类，实现Map接口。其中Dictionary类是任何可将键映射到相应值的类（如 Hashtable）的抽象父类。每个键和每个值都是一个对象。在任何一个 Dictionary 对象中，每个键至多与一个值相关联。Map是"key-value键值对"接口。
HashTable采用"拉链法"实现哈希表，它定义了几个重要的参数：table、count、threshold、loadFactor、modCount。
table： 为一个Entry[]数组类型，Entry代表了“拉链”的节点，每一个Entry代表了一个键值对，哈希表的"key-value键值对"都是存储在Entry数组中的。
count： HashTable的大小，注意这个大小并不是HashTable的容器大小，而是他所包含Entry键值对的数量。
threshold： Hashtable的阈值，用于判断是否需要调整Hashtable的容量。threshold的值="容量*加载因子"。
loadFactor： 加载因子。
modCount： 用来实现“fail-fast”机制的（也就是快速失败）。所谓快速失败就是在并发集合中，其进行迭代操作时，若有其他线程对其进行结构性的修改，这时迭代器会立马感知到，并且立即抛出ConcurrentModificationException异常，而不是等到迭代完成之后才告诉你（你已经出错了）。
二、主要方法
HashTable的API对外提供了许多方法，这些方法能够很好帮助我们操作HashTable，但是这里我只介绍两个最根本的方法：put、get。
首先我们先看put方法：将指定 key 映射到此哈希表中的指定 value。注意这里键key和值value都不可为空。
Put：
put方法的整个处理流程是：计算key的hash值，根据hash值获得key在table数组中的索引位置，然后迭代该key处的Entry链表（我们暂且理解为链表），若该链表中存在一个这个的key对象，那么就直接替换其value值即可，否则在将改key-value节点插入该index索引位置处。如下：
首先我们假设一个容量为5的table，存在8、10、13、16、17、21。他们在table中位置如下：
然后我们插入一个数：put(16,22)，key=16在table的索引位置为1，同时在1索引位置有两个数，程序对该“链表”进行迭代，发现存在一个key=16,这时要做的工作就是用newValue=22替换oldValue16，并将oldValue=16返回。
在put(33,33)，key=33所在的索引位置为3，并且在该链表中也没有存在某个key=33的节点，所以就将该节点插入该链表的第一个位置。
Get：
相对于put方法，get方法就会比较简单，处理过程就是计算key的hash值，判断在table数组中的索引位置，然后迭代链表，匹配直到找到相对应key的value,若没有找到返回null。
三、HashTable与HashMap的区别
HashTable和HashMap存在很多的相同点，但是他们还是有几个比较重要的不同点。
第一： 我们从他们的定义就可以看出他们的不同，HashTable基于Dictionary类，而HashMap是基于AbstractMap。Dictionary是什么？它是任何可将键映射到相应值的类的抽象父类，而AbstractMap是基于Map接口的骨干实现，它以最大限度地减少实现此接口所需的工作。
第二： HashMap可以允许存在一个为null的key和任意个为null的value，但是HashTable中的key和value都不允许为null。如下：
当HashMap遇到为null的key时，它会调用putForNullKey方法来进行处理。对于value没有进行任何处理，只要是对象都可以。
第三： Hashtable的方法是同步的，而HashMap的方法不是。所以有人一般都建议如果是涉及到多线程同步时采用HashTable，没有涉及就采用HashMap，但是在Collections类中存在一个静态方法：synchronizedMap()，该方法创建了一个线程安全的Map对象，并把它作为一个封装的对象来返回，所以通过Collections类的synchronizedMap方法是可以我们你同步访问潜在的HashMap。
具体用代码实现
代码中注释的很清楚了，每个方法的作用
import java.util.Scanner;
public class HashTabDemo {
public static void main(String[] args) {
HashTab hashTab = new HashTab(7);
String key = "";
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
while (true) {
System.out.println("put: 添加雇员信息");
System.out.println("list: 展示雇员信息");
System.out.println("search: 查找雇员信息");
System.out.println("move: 删除雇员信息");
System.out.println("exit: 退出程序！");
key = scanner.next();
switch (key) {
case "put":
System.out.printf("请输入用户id：");
int id = scanner.nextInt();
System.out.println();
System.out.printf("请输入用户名：");
String name = scanner.next();
hashTab.addEmp(new Emp(id, name));
break;
case "list":
hashTab.list();
break;
case "search":
System.out.printf("请输入用户id");
id = scanner.nextInt();
hashTab.findEmdByid(id);
break;
case"move":
System.out.printf("请输入要删除用户的id:");
id=scanner.nextInt();
hashTab.moveEmpByid(id);
break;
case "exit":
scanner.close();
System.exit(0);
break;
default:
System.out.println("输入信息有误，请重新输入！");
}
}
}
}
class HashTab {
private EmpLinkList[] empLinkLists;
private int size;
public HashTab(int size) {
this.size = size;
empLinkLists = new EmpLinkList[size];
for (int i = 0; i < size; i++) {
empLinkLists[i] = new EmpLinkList();
}
}
//添加员工信息
public void addEmp(Emp emp) {
empLinkLists[hashFun(emp.id)].addEmp(emp);
}
//散列函数 取膜法，判断应该加到那个链表中去
public int hashFun(int id) {
return id % size;
}
//遍历所有链表的员工信息
public void list() {
for (int i = 0; i < size; i++) {
empLinkLists[i].listEmp(i);
System.out.println();
}
}
//查找雇员
public void findEmdByid(int id) {
Emp emp = empLinkLists[hashFun(id)].findEmpById(id);
if (emp == null) {
System.out.println("该雇员不存在。");
} else {
System.out.println("该雇员的信息为：id=" + emp.id + " name=" + emp.name);
}
}
//删除员工
public void moveEmpByid(int id) {
Boolean is = empLinkLists[hashFun(id)].moveEmpById(id);
if (is){
System.out.println("删除雇员成功！");
}else {
System.out.println("哈希表中不存在该雇员信息。");
}
}
}
//管理员工信息的链表
class EmpLinkList {
private Emp head;
//添加员工的操作
public void addEmp(Emp emp) {
//如果头指针为空，则表明链表中还没有数据
if (head == null) {
head = emp;
} else {
Emp curEmp = head;
while (curEmp.next != null) {
curEmp = curEmp.next;
}
curEmp.next = emp;
}
}
//显示该链表中所有员工的操作
public void listEmp(int no) {
if (head == null) {
System.out.printf("第 " + (no + 1) + " 条链表为空。");
return;
}
System.out.printf("第 " + (no + 1) + " 条链表信息为:");
Emp curEmp = head;
while (true) {
System.out.printf("=> id=" + curEmp.id + " name=" + curEmp.name + "\t");
if (curEmp.next != null) {
curEmp = curEmp.next;
} else {
break;
}
}
}
//通过id查找雇员的信息
public Emp findEmpById(int id) {
if (head == null) {
return null;
}
Emp curEmp = head;
while (true) {
if (curEmp.id == id) {
return curEmp;
}
if (curEmp.next == null) {
break;
}
curEmp = curEmp.next;
}
return null;
}
//通过id删除雇员信息
public Boolean moveEmpById(int id) {
if (head == null) {
return false;
} else if (head.id == id) {
//首先判断链表的第一个是不是该元素
head = head.next;
return true;
} else if (head.next == null) {
return false;
} else {
Emp preEmp = head;
Emp rearEmp = head.next;
while (true) {
if (rearEmp.id == id) {
preEmp.next = rearEmp.next;
rearEmp.next = null;
return true;
}
if (rearEmp.next == null) {
break;
}
rearEmp = rearEmp.next;
preEmp = preEmp.next;
}
}
return false;
}
}
//员工信息类
class Emp {
public int id;
public String name;
public Emp next;
public Emp(int id, String name) {
this.id = id;
this.name = name;
}
}