技術標籤：資料結構與演算法符號表有序符號表鍵鍵值對

1 符號表簡介

1. 符號表最主要的目的是將一個鍵和一個值聯絡起來，其儲存的資料元素是由一個鍵和一個值共同組成的鍵值對資料；
2. 我們可以根據鍵來查詢對應的值；
3. 符號表中的鍵具有唯一性；

符號表的使用場景

2 符號表API設計

結點類

符號表

3 符號表程式碼實現

public class SymbolTable<Key,Value> {
    //記錄首結點
    private Node head;
    //記錄符號表中元素的個數
    private int N;

    private class Node{
        //鍵
        public Key key;
        //值
        public Value value;
        //下一個結點
        public Node next;

        public
 
 Node(Key key, Value value, Node next) {
            this.key = key;
            this.value = value;
            this.next = next;
        }
    }

    public SymbolTable() {
        this.head = new Node(null,null,null);
        this.N=0;
    }

    //獲取符號表中鍵值對的個數
    public int size(){
        return N;
    }

    //往符號表中插入鍵值對
    public void put(Key key,Value value){
        //符號表中已經存在了鍵為key的鍵值對，那麼只需要找到該結點，替換值為value即可
        Node n = head;
        while(n.next!=null){
            //變換n
            n = n.next;
            //判斷n結點儲存的鍵是否為key，如果是，則替換n結點的值
            if (n.key.equals(key)){
                n.value = value;
                return;
            }
        }

        //如果符號表中不存在鍵為key的鍵值對，只需要建立新的結點，儲存要插入的鍵值對，把新結點插入到連結串列的頭部:head.next=新結點即可
        Node newNode = new Node(key, value, null);
        Node oldFirst = head.next;
        newNode.next = oldFirst;
        head.next = newNode;
        
        //元素個數+1
        N++;
    }
    //刪除符號表中鍵為key的鍵值對
    public void delete(Key key){
        //找到鍵為key的結點，把該結點從連結串列中刪除
        Node n = head;
        while(n.next!=null){
            //判斷n結點的下一個結點的鍵是否為key，如果是，就刪除該結點
            if (n.next.key.equals(key)){
                n.next = n.next.next;
                N--;
                return;
            }
            n = n.next;
        }
    }

    //從符號表中獲取key對應的值
    public Value get(Key key){
        //找到鍵為key的結點
        Node n = head;
        while(n.next!=null){
            //變換n
            n = n.next;
            if (n.key.equals(key)){
                return n.value;
            }
        }
        return null;
    }
}

public class Test {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        SymbolTable<Integer, String> st = new SymbolTable<>();
        st.put(1, "張三");
        st.put(3, "李四");
        st.put(5, "王五");
        System.out.println(st.size());

        st.put(1, "老三");
        System.out.println(st.get(1));
        System.out.println(st.size());
        st.delete(1);
        System.out.println(st.size());
    }
}

3
老三
3
2

4 有序符號表

1. 前面實現的符號表，我們稱之為無序符號表，因為在插入的時候，並沒有考慮鍵值對的順序；
2. 然而在實際生活中，有時候我們需要根據鍵的大小進行排序，插入資料時要考慮順序，即有序符號表；

public class OrderSymbolTable<Key extends Comparable<Key>,Value> {
    //記錄首結點
    private Node head;
    //記錄符號表中元素的個數
    private int N;

    private class Node{
        //鍵
        public Key key;
        //值
        public Value value;
        //下一個結點
        public Node next;

        public Node(Key key, Value value, Node next) {
            this.key = key;
            this.value = value;
            this.next = next;
        }
    }

    public OrderSymbolTable() {
        this.head = new Node(null,null,null);
        this.N=0;
    }

    //獲取符號表中鍵值對的個數
    public int size(){
        return N;
    }

    //往符號表中插入鍵值對
    public void put(Key key,Value value){
        //定義兩個Node變數，分別記錄當前結點和當前結點的上一個結點
        Node curr = head.next;
        Node pre = head;
        while(curr!=null && key.compareTo(curr.key)>0){
            pre = curr;
            curr = curr.next;
        }
        //如果當前結點curr的鍵和要插入的key一樣，則替換
        if (curr!=null && key.compareTo(curr.key)==0){
            curr.value = value;
            return;
        }
        //如果curr的鍵和要插入的key不一樣，說明要插入的key小於curr的key，把新的結點插入到curr之前，且元素個數+1
        pre.next = new Node(key, value, curr);
        N++;
    }
    
    //刪除符號表中鍵為key的鍵值對
    public void delete(Key key){
        //找到鍵為key的結點，把該結點從連結串列中刪除
        Node n = head;
        while(n.next!=null){
            //判斷n結點的下一個結點的鍵是否為key，如果是，就刪除該結點
            if (n.next.key.equals(key)){
                n.next = n.next.next;
                N--;
                return;
            }
            n = n.next;
        }
    }

    //從符號表中獲取key對應的值
    public Value get(Key key){
        //找到鍵為key的結點
        Node n = head;
        while(n.next!=null){
            n = n.next;
            if (n.key.equals(key)){
                return n.value;
            }
        }
        return null;
    }
}