【Java Swing/散列表】散列表实现电话号码查找系统—

说明：本文为我在做课设时遇到的问题汇总，解决方法多数来自网络，因深感到处搜索解决方法不易，所以做成汇总。因搜索时没有记录每个答案来源网站，如有侵权，请联系我。感谢无私分享的每一个人。

题目：设计散列表实现电话号码查找系统

基本要求：

（1）设每个记录有下列数据项：电话号码、用户名、地址；

（2）从键盘输入各记录，分别以电话号码和用户名为关键字建立散列表；

（3）查找并显示给定电话号码的记录；

（4）查找并显示给定用户名的记录。

（5）尝试不同类型处理冲突的方法，考察平均查找长度的变化。

界面设计：

Q1：如何为界面添加背景？将左上角Java图标改为自定义logo？

Q2：如何根据xy坐标像素位置自定义组件布局？

Q3：如何让窗口在电脑屏幕居中？

Q4：将鼠标变成小手的代码？

Q5：如何添加背景音乐？

Q6：如何构建表格并使表格能够实时获取散列表更新内容并刷新？

Q7：如何右击表格某行删除？

Q8：切换界面时，如何对上一个界面中的散列表进行操作？

Q9：为什么文本框输入值比较会出现问题？

Q10：如何在删除或查找成功后显示自动关闭的提示弹窗？

算法设计

Q1：除留取余法和除数的获取？

Q2：扩容条件？如何扩容？

Q3：解决冲突的方法有哪些？

Q4：如何知道删除成功还是失败？

Q5：其他问题？

界面设计：

Q1：如何为界面添加背景？将左上角Java图标改为自定义logo？

A1：在网络搜索到以下代码，可建立如下bpic框架类，框架中参数可按需修改。

public class bpic extends JFrame {int width,height;String p1,p2;JPanel  contentPane;Image im;public bpic(String title,String p1,String p2) {super(title);setResizable(false);//设置窗口为不可缩放setVisible(true);//设置为窗口可见setDefaultCloseOperation(3);//设置用户在此窗体上发起 "close" 时默认执行的操作。contentPane = new JPanel(); //指定容器setContentPane(contentPane);//设置 contentPane 属性contentPane.setOpaque(false);//设置面板背景为透明(这一步很重要）init(p1,p2);}public void init(String p1,String p2) {/** 设置窗口图标*/ImageIcon ig = new ImageIcon(p1);//这里放上你要设置图标图片im = ig.getImage();setIconImage(im);/** 设置窗口背景图片*/ImageIcon img = new ImageIcon(p2);//要设置的背景图片JLabel imgLabel = new JLabel(img);//将背景图放在标签里。this.getLayeredPane().add(imgLabel, new Integer(Integer.MIN_VALUE));//将背景标签添加到jframe的LayeredPane面板里。imgLabel.setBounds(0, 0, img.getIconWidth(), img.getIconHeight());}}

调用代码：

bpic frame = new bpic("电话号码查询系统", //窗口标题
"D:\\Projects\\teleSearch\\图片\\logo.png", //logo图片地址
"D:\\Projects\\teleSearch\\图片\\首页.jpg"); //背景图片地址

效果展示：

Q2：如何根据xy坐标像素位置自定义组件布局？

A2：需要先将窗口frame布局设置为空

frame.setLayout(null); //布局方式设为空，可以根据像素坐标自由确定组件布局

组件再调用setBounds即可

picStart.setBounds(380, 50, 330, 330);
frame.add(picStart);//对picStart进行了一系列其他设置代码之后
//一定要repaint()，不然不显示组件
picStart.repaint();

Q3：如何让窗口在电脑屏幕居中？

A3：

//设置居中Toolkit tk = frame.getToolkit();Dimension screenSize = tk.getScreenSize();frame.setBounds((screenSize.width - 1100) / 2, (screenSize.height - 800) / 2,1100, 800);

Q4：将鼠标变成小手的代码？

A4：

picStart.setCursor(Cursor.getPredefinedCursor(Cursor.HAND_CURSOR));

Q5：如何添加背景音乐？

A5：在网络搜索到如下代码

/*** Description: 简易音频播放器（只支持AU，RA，WAV）*                在不使用JMF的情况下快速实现音频播放*/
import javax.sound.sampled.*;
import java.io.*;
import java.util.concurrent.TimeUnit;public class Sound {private String musicPath; //音频文件private volatile boolean run = true;  //记录音频是否播放private Thread mainThread;   //播放音频的任务线程private AudioInputStream audioStream;private AudioFormat audioFormat;private SourceDataLine sourceDataLine;public Sound(String musicPath) {this.musicPath = musicPath;prefetch();}//数据准备private void prefetch(){try{//获取音频输入流audioStream = AudioSystem.getAudioInputStream(new File(musicPath));//获取音频的编码对象audioFormat = audioStream.getFormat();//包装音频信息DataLine.Info dataLineInfo = new DataLine.Info(SourceDataLine.class,audioFormat,AudioSystem.NOT_SPECIFIED);//使用包装音频信息后的Info类创建源数据行，充当混频器的源sourceDataLine = (SourceDataLine)AudioSystem.getLine(dataLineInfo);sourceDataLine.open(audioFormat);sourceDataLine.start();}catch(UnsupportedAudioFileException ex){ex.printStackTrace();}catch(LineUnavailableException ex){ex.printStackTrace();}catch(IOException ex){ex.printStackTrace();}}//析构函数:关闭音频读取流和数据行protected void finalize() throws Throwable{super.finalize();sourceDataLine.drain();sourceDataLine.close();audioStream.close();}//播放音频:通过loop参数设置是否循环播放private void playMusic(boolean loop)throws InterruptedException {try{if(loop){while(true){playMusic();}}else{playMusic();//清空数据行并关闭sourceDataLine.drain();sourceDataLine.close();audioStream.close();}}catch(IOException ex){ex.printStackTrace();}}private void playMusic(){try{synchronized(this){run = true;}//通过数据行读取音频数据流，发送到混音器;//数据流传输过程：AudioInputStream -> SourceDataLine;audioStream = AudioSystem.getAudioInputStream(new File(musicPath));int count;byte tempBuff[] = new byte[1024];while((count = audioStream.read(tempBuff,0,tempBuff.length)) != -1){synchronized(this){while(!run)wait();}sourceDataLine.write(tempBuff,0,count);}}catch(UnsupportedAudioFileException ex){ex.printStackTrace();}catch(IOException ex){ex.printStackTrace();}catch(InterruptedException ex){ex.printStackTrace();}}//暂停播放音频private void stopMusic(){synchronized(this){run = false;notifyAll();}}//继续播放音乐private void continueMusic(){synchronized(this){run = true;notifyAll();}}//外部调用控制方法:生成音频主线程；public void start(boolean loop){mainThread = new Thread(new Runnable(){public void run(){try {playMusic(loop);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}});mainThread.start();}//外部调用控制方法：暂停音频线程public void stop(){new Thread(new Runnable(){public void run(){stopMusic();}}).start();}//外部调用控制方法：继续音频线程public void continues(){new Thread(new Runnable(){public void run(){continueMusic();}}).start();}
}

调用代码：

Sound player = new Sound("D:/Projects/teleSearch/Canon.wav"); //音频地址
player.start(true); //调用start方法，开始线程
//因为我的背景音乐是开机bgm，切换界面后将不再进行
//故在鼠标监听器点击strat图标的代码段中，要终止运行
//终止代码
player.stop();

Q6：如何构建表格并使表格能够实时获取散列表更新内容并刷新？

A6：在网络学习后，建立如下适合本系统的表格

//定义全局变量，便于在鼠标监听器中进行刷新修改
private DefaultTableModel model1,model2;//全局变量table，并且设置table为不可修改（但可以选中）private JTable table = new JTable(){public boolean isCellEditable(int rowIndex, int ColIndex){return false;}};
//全局变量，线程计时时间
//用于线程计时final long timeInterval = 2000;//表格初步建立//设置表格标题String[] header1 = {"序号","用户名", "电话号码","地址"};String[] header2 = {"序号","电话号码", "用户名","地址"};//这里data为空，因为主要内容的获取在鼠标监听获取事件后进行Object[][] data = {};// create a table modelmodel1 = new DefaultTableModel(data, header1);model2 = new DefaultTableModel(data, header2);// create a JTable objecttable.setModel(model1);table.getTableHeader().setReorderingAllowed(false);   //不可整列移动table.getTableHeader().setResizingAllowed(false);   //不可拉动表格//内容设置居中DefaultTableCellRenderer r = new DefaultTableCellRenderer();r.setHorizontalAlignment(JLabel.CENTER);table.setDefaultRenderer(Object.class,r);//设置表格风格table.setGridColor(Color.BLACK);table.getTableHeader().setFont(font2);table.setFont(font1);//设置行高table.setRowHeight(40);//设置列宽table.getColumnModel().getColumn(0).setPreferredWidth(70);table.getColumnModel().getColumn(1).setPreferredWidth(160);table.getColumnModel().getColumn(2).setPreferredWidth(160);table.getColumnModel().getColumn(3).setPreferredWidth(600);// must do: bind a JTable object to a JScrollPane object, otherwise the header of the table will not be displayed in the JPanel.JScrollPane jScrollPane = new JScrollPane();// key, crucial!jScrollPane.setViewportView(table);jScrollPane.setBounds(60, 85, 950, 600);jScrollPane.repaint();frame.add(jScrollPane);//获取hash表内容并更新至表格
//以下内容在鼠标监听中
//加入多线程计时器
Runnable runnable1 = new Runnable() {public void run() {while (isName) { //一般的线程这里是true，因为本系统有用户名和电话号码两种操作选        项，所以需要进行判断，否则两套线程一起运行会出错，具体情况具体分析// 要运行的任务代码//建立一个数组，接收hash表中内容//可以在hash表中建立一个返回值为数组的方法，在此不多做解释//例如这个数组String[][] dataName1 = new String[lenName1][4];//设置给model1（model2同理）model1 = new DefaultTableModel(dataName1,header1);//改变表格内容table.setModel(model1);//设置行高table.setRowHeight(40);//设置列宽table.getColumnModel().getColumn(0).setPreferredWidth(70);table.getColumnModel().getColumn(1).setPreferredWidth(160);                               table.getColumnModel().getColumn(2).setPreferredWidth(160);table.getColumnModel().getColumn(3).setPreferredWidth(600);table.repaint();// ------- ends heretry {// sleep()：同步延迟数据，并且会阻塞线程Thread.sleep(timeInterval);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}}};//创建定时器Thread thread = new Thread(runnable1);//开始执行thread.start();

效果：

Q7：如何右击表格某行删除？

A7：构建如下方法并调用

由于表格每一秒刷新一次，刷新时若尝试获取表格内容会报错，此错误未解决，但不影响使用，只要在一秒内点击删除就可以啦

//创建一个JPopupMenuprivate void createPopupMenu() {m_popupMenu = new JPopupMenu();JMenuItem delMenItem = new JMenuItem();delMenItem.setText("  删除  ");delMenItem.addActionListener(new java.awt.event.ActionListener() {public void actionPerformed(java.awt.event.ActionEvent evt) {//该操作需要做的事int row = table.getSelectedRow();//获取所选中行的数值//获取某行列元素值的方法为//table.getValueAt(row,1).toString();//row为所选中行，1为第二列（从0开始计算）//获取值之后，作为参数传入，调用删除方法即可             }});m_popupMenu.add(delMenItem);}private void tableMouseClicked(java.awt.event.MouseEvent evt) {mouseRightButtonClick(evt);}//鼠标右键点击事件private void mouseRightButtonClick(java.awt.event.MouseEvent evt) {//判断是否为鼠标的BUTTON3按钮，BUTTON3为鼠标右键if (evt.getButton() == java.awt.event.MouseEvent.BUTTON3) {//通过点击位置找到点击为表格中的行int focusedRowIndex = table.rowAtPoint(evt.getPoint());if (focusedRowIndex == -1) {return;}//将表格所选项设为当前右键点击的行table.setRowSelectionInterval(focusedRowIndex, focusedRowIndex);//弹出菜单m_popupMenu.show(table, evt.getX(), evt.getY());}}

//调用方法，加入在建立界面的方法中
//右键删除createPopupMenu();table.addMouseListener(new java.awt.event.MouseAdapter() {public void mouseClicked(java.awt.event.MouseEvent evt) {tableMouseClicked(evt);}});

Q8：切换界面时，如何对上一个界面中的散列表进行操作？

A8：将散列表作为全局变量，并作为参数传入

Q9：为什么文本框输入值比较会出现问题？

A9：textSearch.getText() == "aaa"是无法比较的，字符串的比较需要用textSearch.getText() .equals("aaa")

Q10：如何在删除或查找成功后显示自动关闭的提示弹窗？

A10:

先写一个悬浮窗口

//一个悬浮窗口class Fail extends JDialog{public Fail (){Font font2 = new Font("宋体",Font.BOLD,25);setUndecorated (true);setBackground(Color.white);setSize (200, 70);setLocationRelativeTo (null);setLayout (new BorderLayout ());JLabel label =new JLabel ("用户不存在:(");label.setFont(font2);label.setHorizontalAlignment (JLabel.CENTER);add (label,BorderLayout.CENTER);}}

在删除失败的条件下调用显示

//显示删除失败弹窗final Fail ff = new Fail();ff.setVisible (true);// 在swing中调用线程，必须如下：SwingUtilities.invokeLater (new Runnable(){@Overridepublic void run (){try{Thread.sleep (1000);}catch (InterruptedException e1){e1.printStackTrace();}ff.dispose ();}});}//自动关闭窗口windowClear.dispose();

算法设计

Q1：除留取余法和除数的获取？

A1：

//除留取余法，获取哈希码public int getHashCode(String name){int sum = 0;for(int i = 0; i < name.length(); i++){char ch = name.charAt(i);sum += Integer.valueOf(ch);}//将字符串转化为int类型,计算关键字name的值sum = sum % m; //除留取余，找到key值在散列表中对应的位置return sum;}//判断素数public static boolean isprime(int n) {if (n < 2)return false;if(n == 2)return true;if(n % 2 == 0)return false;for (int i = 3; i < n; i += 2)if (n % i == 0)return false;return true;}//确定除留取余法的除数：小于size的最大素数public static int confirm(int m){while(!isprime(m)){//如果函数返回值是false，说明m不是素数，就把m----m;}return m;}

Q2：扩容条件？如何扩容？

A2：定义装载因子，大小为散列表已有元素个数/散列表大小（记得转成double），当装载因子>=0.7时，进行扩容，扩容代码如下（自己写的，比较麻烦，如有更好的扩容方法欢迎指教）

  public void expandName(){aslCount1 = 0;int n = dataNum;DataItem[] preArray = new DataItem[dataNum];preArray = getNameArray();arraySize *= 2;m = confirm(arraySize);dataNum = 0;dataArray = new DataItem[m];for(int i = 0;i < n;i++){insertNameData(preArray[i].getName(),preArray[i].getNum(),preArray[i].getAddress());}//System.out.println("扩容成功");}

Q3：解决冲突的方法有哪些？

A3：我采用了线性探测、二次探测、再哈希法、链表法四种方法，给出四种方法的插入操作，其他操作同理。

线性探测

若当前位置产生冲突，则当前位置+1，重复操作，直到不产生冲突为止。

//插入hash表 #用户名public void insertNameData(String name, String num, String address){int count = 0;//记录冲突次数DataItem data = new DataItem(name,num,address);int hashCode = getHashCode(name);aslCount1++;
//用于计算查找成功平均查找长度，将每个元素插入时的探测次数记录并累加，若删除则减去while (dataArray[hashCode] != null){//向后探测if(hashCode < m - 1)hashCode++;elsehashCode = 0;count++;aslCount1++;if(car >= 0.7){//给散列表扩容expandName();insertNameData(name, num, address);return;}}if(count != m){dataArray[hashCode] = data;dataNum++;car = (double)dataNum / (double)m;// System.out.println(car);
//            System.out.println("添加成功 "+data.getName()+data.getNum()+data.getAddress());
//            System.out.println("冲突次数" + count);
//            System.out.println("当前数据个数" + dataNum);}}

二次探测

若当前位置产生冲突，则hashCode为当前位置的+ - 1，2，3，….的平方处，逐个判断直到没有冲突为止。

 //插入hash表 #用户名public void insertNameData(String name, String num, String address){int stepSize, i = 1;DataItem data = new DataItem(name,num,address);int hashCode = getHashCode(name);if(dataArray[hashCode] == null){dataArray[hashCode] = data;dataNum++;aslCount1++;car = (double)dataNum / (double)m;//System.out.println("添加成功 "+data.getName()+data.getNum()+data.getAddress());//System.out.println("当前数据个数" + dataNum);return;}while (i <= m/2){aslCount1++;stepSize = i * i;hashCode += stepSize;hashCode %= m;if(dataArray[hashCode] == null)break;hashCode -= stepSize;if(hashCode < 0){hashCode = 0 - hashCode;//变为正号hashCode %= m;hashCode = m - hashCode;}if(dataArray[hashCode] == null)break;i++;hashCode = getHashCode(name);}if(dataArray[hashCode] == null){dataArray[hashCode] = data;dataNum++;//System.out.println("添加成功 "+data.getName()+data.getNum()+data.getAddress());//System.out.println("当前数据个数" + dataNum);}else {//进行扩容再次递归添加//System.out.println("进行扩容");expandName();insertNameData(name,num,address);}}

再哈希法

构造一个二次哈希函数，当产生冲突时，当前哈希值加上步长stepSize利用除留取余法得到新的哈希值进行判断，直到不产生冲突为止。

//插入hash表 #用户名public void insertNameData(String name, String num, String address){DataItem data = new DataItem(name,num,address);int hashCode = getHashCode(name);int stepSize = getHashCode2(name);aslCount1++;while (dataArray[hashCode] != null){aslCount1++;hashCode += stepSize;hashCode %= m;if(car >= 0.7){//给散列表扩容expandName();insertNameData(name, num, address);return;}}dataArray[hashCode] = data;dataNum++;car = (double)dataNum / (double)m;//System.out.println("添加成功 "+data.getName()+data.getNum()+data.getAddress());//System.out.println("负载因子" + car);//System.out.println("当前数据个数" + dataNum);}

//二次哈希函数，不能输出0，不能与第一次哈希函数相同public int getHashCode2(String name){int sum = 0,constant; //constant是常数，是质数且小于数组容量constant = confirm(m - 1);//令constant为小于m（hash表大小）的最大质数for(int i = 0; i < name.length(); i++){char ch = name.charAt(i);sum += Integer.valueOf(ch);}//将字符串转化为int类型,计算关键字name的值sum = constant-(sum % constant);//公式return sum;}

链表法

计算出哈希码，相同哈希码的元素以链表的形式逐个向后添加，便于插入，但查找和删除时需要在对应哈希码的链表中逐一查找。

hashtable类中方法

//插入 #用户名public void insertName(String name,String num,String address){//获取name的哈希码int hashCode = getHashCode(name);//System.out.println("哈希码为" + hashCode);Node newNode = new Node(name,num,address);//System.out.println("要插入的信息为" + newNode.name + newNode.num + newNode.address);dataArray[hashCode].insertName(newNode);dataNum++;aslCount1 += dataArray[hashCode].getCount();//System.out.println("插入成功第"+ hashCode+"hash表的长度为"+dataArray[hashCode].getLength() + "当前共有数据" + dataNum);}

linklist类中方法，需自定义node类

//插入用户 #用户名public void insertName(Node node){count = 1;//二种情况：1.链表为空；2.链表有节点//1.链表为空if(head == null){head = node;length++;return;}//2.链表存在节点//定义一个辅助指针，找到链表的最后位置，再进行插入Node temp = head;//通过while循环，找到最后while (temp.next != null){count++;temp = temp.next;}//循环退出时temp即为最后的节点//将新添的节点赋值于最后节点的下一个temp.next=node;length++;//System.out.println("插入成功，该链表长度为" + length);}

Q4：如何知道删除成功还是失败？

A4：将删除的方法返回值设置为布尔类型

Q5：其他问题？

A5：可以私信我要整个程序代码，仅供学习使用~也可以有问题与我交流，如果我会的话一定会解答。内容比较简单，方法也非最优，如有问题欢迎指教，一起学习交流，希望对你有帮助！

其他效果：