這一節我們來學習第二種集合,因為它的特性,可以提供一種相當有效率的搜索方法,所以在實際項目中非常實用,它就是哈希表。哈希繼 承了IDictionary接口,IDictionary接口提供了key(鍵)/value(值)集合設計模式,這種類集合中的每個一個對象都包含一個與它相對應的 key,可以通過所指定的key找到集合中所對應的對象(value值),這個接口最重要之處在於定義了公共屬性Item、values、keys,其中Item根 據指定的key返回集合中所對應的值,values用來返回集合中所有的對象元素,keys則返回集合中的所以key,現在你們就把key想象成存放值的 “索引值”,通過這個“索引值”可以找到值。除了哈希表有這種鍵值對的訪問機制外,下一節我們也將學習到一種 SortList 類,它是鍵/值條目和一個ArrayList集合的組合體,實現了二元搜索,性能更加強大。接下來,我們就來理解一下什麼是鍵值對的訪 問機制,同時利用實例理解哈希與HashTable類。
哈希提供了一種類似字典的數據結構,原理是通過哈希函數是一個映象,即:將關鍵字的 集合映射到某個地址集合上,它的設置很靈活,只要這個地址集合的大小不超出允許范圍即可。將集合中元素的key值經過哈希函數轉換成對應 表格中的索引值,該類的表格稱為哈希表,通過哈希函數的使用,鍵值對應到一個稱為哈希碼的值,再通過這個哈希碼形成的索引地址,找到 指定的對象元素即value值。下面我們來看一下哈希的知識要點:
哈希表是鍵/值對的集合 ,這些鍵值對根據鍵的哈希代碼進行組織, 根據鍵可以查找到相應的值。
這個要點我就不再解釋了,你們要記住的是,對哈希的操作內部機制實質上都是對鍵的操作。
鍵 不能為空或重復,value值可以。鍵、值可以為任意數據類型。
因為是對鍵的操作,所以就要求key值的唯一性,同時任何數據類型都可 以存放在哈希表中,而且對鍵值對的操作也是嚴格根據其數據類型進行的。比如key值是整型1和字符串類型的1,所查找的value值的索引地址 是不同的,這一點必須嚴格執行。
動態存放鍵/值對,容量根據實際需要自動增加。
HashTable類所創建的集合對象,容量也是 依據需要而自動增加的,它的擴充會比ArrayList更加科學,不會成倍增長,而是根據加載因子來決定,這個因子決定集合在填充多少元素時, 才繼續擴充其容量。
定義哈希表對象的語法是Hashtable hstb = new Hashtable();
常用的屬性
hstb.Count哈希表中鍵 值對的元素個數,這兩種的用法和ArrayList相同,我們著重理解的是下面兩個HashTable類的屬性:
hstb.keys取得集合中的鍵值集合 ; hstb. Values返回相對的數值集合對象。這兩個都是根據對象的元素得來的,是只讀屬性,無法修改它們的結果。
常用方法
增加元素-在增加哈希表元素的時候,有兩種方式,第一種是hstb.Add(key,value)一定要鍵值對的形式同時增加用“,”隔開;第 二種是通過鍵獲取值的形式添 加,同時這種格式也可以修改指定的鍵中的值,然後存儲在哈希對象hstb中,格式是hstb[key]=value;應注意 鍵和值的數據類型。
刪除元素-刪除元素用兩種hstb.Clear();全部刪除,第二種是根據鍵刪除元素hstb.Remove(key);
查找元素 - hstb.Contains(key)、 hstb.ContainsKey(key)查看是否包含指定的鍵,
hstb.ContainsValue(Value)是否包含指定的值,返 回的都是true或false,體現查詢結果。
遍歷元素-遍歷有兩種形式,第一種:哈希的元素是一個鍵值對,DictionaryEntry類型是一個 鍵值對的集合,使用這個類型的對象來進行遍歷hstb對象
如:foreach (DictionaryEntry jzd in hstb ) 遍歷出的對象是一個哈希的 鍵值對,然後利用jzd .Key取得鍵 ,jzd .Value取得值。
第二種遍歷是遍歷出keys或Values的集合的每個鍵或值,如 foreach( object k in hstb .Keys )或foreach( objectv in hstb .Values )
注意:因為鍵或值的數據類型可以為任意類型,所以遍歷出集合 後,存放鍵或值的變量的數據類型最好為object型,此類型包含任何一個類型。
在哈希類中,一定的按照鍵的數據類型和鍵值的排列原 則,這就決定了無法對元素進行排序,因此我們不能通過特定順序取得指定的元素。下面我們通過幾個例子和結果給大家形象的演示一下哈希表 的屬性和方法的使用。
1 Hashtable hstb = new Hashtable();
2 Console.WriteLine("正在給 hstb集合增加元素!請注意鍵和值的數據類型!");
3 hstb.Add(1, 11); //值的類型是整數型
4 hstb.Add("1", "我的鍵是字符串1");
5 hstb.Add(5, "我的鍵是整型5,比你們大,應該先顯示");
6 hstb[3] = "我是用獲取方式賦值的 ";
7 Console.WriteLine("hstb集合增加{0}個元素!",hstb .Count);
8
9 Console.WriteLine("使用遍歷出鍵值對變量方法,結果如下:");
10
11 Console.WriteLine("\t鍵\t值 ");
12 foreach (DictionaryEntry jzd in hstb)
13 {
14 Console.WriteLine ("\t{0}\t{1}", jzd.Key, jzd.Value);
15 }
16
運行結果如下正在給hstb集合增加元素!請注意鍵和值的數據類型!
hstb集合增加4個元素!
使用遍歷出鍵值對變量方法, 結果如下:
鍵 值
5 我的鍵是整型5,比你們大,應該先顯示
3 我是用獲取方式賦值的
1 我的鍵是“1”
1 11
請按任意鍵繼續. . .
接下來我們接著上面的例子加入以下代碼演示一 下修改鍵值為3的元素值,然後利用鍵集合遍歷出鍵和值。
Console.WriteLine("正在修改鍵為3的元素值!");
hstb[3] = "獲取方式也可以修改你的值,哈哈!";
Console.WriteLine("使用鍵集合遍歷出鍵和值");
Console.WriteLine("\t鍵\t值");
foreach (object k in hstb.Keys)
{
Console.WriteLine("\t{0}\t{1}", k, hstb[k]);
}
遍歷出k後,k存放的是元素的鍵,再通過鍵獲取值。
運行結果對比如下:
運行結果對比如下:正在給hstb集合增加元素!請 注意鍵和值的數據類型!
hstb集合增加4個元素!
使用遍歷出鍵值對變量方法,結果如下:
鍵 值
看一下 鍵為3的元素值被修改了,接下來,我們演示按照鍵刪除元素,再使用值集合遍歷出元素值,注意:這種遍歷是得不到元素 鍵的值的,原因就是哈希代碼是按照鍵進行組織的,我們現在接著在上面的例子中加入如下代碼:
5 我的鍵是整型5,比你們大,應該先顯示
3 我是用獲取方式賦值的
1 我的鍵是“1”
1 11
正在修改鍵為3的元素值!
使用鍵集合遍歷出鍵和值
鍵 值
5 我的鍵是整型5,比你們大,應該先顯示
3 獲取方式也可以修改你的值,哈哈!
1 我的鍵是“1”
1 11
請按任意鍵繼續. . .
Console.WriteLine("正 在刪除鍵為整型1的元素");
hstb.Remove(1); //刪除鍵=1的元素
Console.WriteLine("使用值的集合遍歷哈希");
Console.WriteLine("\t鍵\t值");
foreach (object v in hstb.Values )
{
Console.WriteLine("\t \t{0}", v);
}
運行結果將只截取上部分代碼進行對比。
正在修改鍵為3的元素值!
使用鍵集合遍歷出鍵和值
鍵 值
5 我的鍵是整型5,比你們大,應該先顯示
3 獲取方式也可以修改你的值,哈哈!
1 我的鍵是 “1”
1 11
正在刪除鍵為整型1的元素
使用值的集合遍歷哈希
鍵 值
我的鍵是整型5,比 你們大,應該先顯示
獲取方式也可以修改你的值,哈哈!
我的鍵是“1”
請按任意鍵繼續. . .
通過下面的例子,相信對它的使用你們已經熟悉了,下面我留一道作業題運行結果如圖:
利用哈希表建立一個學員管理系統
歡迎進入0122班學員登記系統
========================================
請選擇如下操作
A:添加 B:查詢 C:刪除 D:修改 E:退出系統
a
請輸入學號為:1
請輸入學生的姓名:唐老鴨
*******************************
請選擇如下操作
A:添加 B:查詢 C:刪除 D:修改 E:退出系統
a
請輸入學號為:2
請輸入學生的姓名:蠟筆小新
*******************************
請選擇如下操作
A:添加 B:查詢 C:刪除 D:修改 E:退出系統
b
按學號查找請選A,按姓名查找請選B
a
請輸入要查詢的學號:
1
學生姓名為:唐老鴨
A:繼續查詢 B:退出查詢
b
========================================
請選擇如下操作
A:添加 B:查詢 C:刪除 D:修改 E:退出系統
d
這個作業比較簡單,學號用鍵來存放,值存放的是一個變量姓名,正常情況下,值會以一個數組或動態數組的形式存放更多 的信息,如:年齡、聯系方式等,然後通過Value值中數組的索引查找單個信息,實現修改等操作,同時這種用法也是實際項目中的常用做法, 比如網上商城,增加一條商品信息,常會采用哈希表來實現功能。下一節我們要來學習二元搜索和sortlist類。