符号表：键值对存储与查找机制

"05_符号表.pdf" 符号表是一种数据结构，它的主要功能是将唯一的键（Key）与对应的值（Value）关联起来，允许我们通过键来快速查找、插入或删除相应的值。在计算机科学和编程领域，符号表是实现各种数据管理任务的基础，如字典、数据库索引、内存管理等。 在提供的信息中，符号表被表示为一个名为`SymbolTable<Key, Value>`的类，其中`Key`代表键类型，`Value`代表值类型。这个类提供了以下基本操作： 1. **构造方法** - `SymbolTable()`用于创建一个空的符号表实例。 2. **成员方法** - `Value get(Key key)` - 查找并返回与给定键`key`关联的值。如果键不存在，可能会抛出异常或者返回特定的默认值。 - `void put(Key key, Value val)` - 插入一个键值对到符号表中。如果键已经存在，通常会更新其对应的值。 - `void delete(Key key)` - 删除键为`key`的键值对。如果键不存在，可能不执行任何操作。 - `int size()` - 返回符号表中键值对的数量。 符号表的内部实现通常使用链表或其他数据结构，例如数组、二叉树或哈希表。在给出的例子中，符号表的实现基于链表，类`Node<Key, Value>`表示链表中的一个节点，包含键、值以及指向下一个节点的引用。 类`Node<Key, Value>`有以下构造方法和成员变量： - **构造方法** - `Node(Key key, Value value, Node next)` - 创建一个新的节点，带有指定的键、值和指向下个节点的引用。 - **成员变量** - `public Key key` - 存储键。 - `public Value value` - 存储值。 - `public Node next` - 存储下一个节点的引用。 在符号表类`SymbolTable<Key, Value>`中，`head`变量作为链表的头节点，`N`变量记录了符号表中键值对的数量。初始化时，`head`被设置为一个新节点，键和值都为null，`N`被初始化为0。 符号表的插入操作`put(Key key, Value value)`首先遍历链表，寻找键匹配的节点。如果找到，就更新该节点的值；如果没有找到，则在链表末尾插入新的节点。 符号表的应用广泛，包括但不限于： - **字典** - 查找单词的定义。 - **图书索引** - 找到特定术语所在的页面。 - **网络搜索** - 根据关键字返回相关的网页。 符号表的设计和实现要考虑效率问题，如查找、插入和删除的时间复杂度。在链表中，这些操作通常是线性的，而哈希表或平衡二叉搜索树可以提供更快的平均性能（通常是常数时间复杂度）。在实际应用中，选择哪种数据结构取决于具体需求，如空间限制、预期的数据分布和性能要求。