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Co-authored-by: krahets <krahets@163.com>

ja/codes/cpp/chapter_hashing/hash_map_chaining.cpp

@@ -0,0 +1,150 @@
+/**
+ * File: hash_map_chaining.cpp
+ * Created Time: 2023-06-13
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+#include "./array_hash_map.cpp"
+
+/* チェイン法ハッシュテーブル */
+class HashMapChaining {
+  private:
+    int size;                       // キー値ペアの数
+    int capacity;                   // ハッシュテーブルの容量
+    double loadThres;               // 拡張をトリガーする負荷率の閾値
+    int extendRatio;                // 拡張倍率
+    vector<vector<Pair *>> buckets; // バケット配列
+
+  public:
+    /* コンストラクタ */
+    HashMapChaining() : size(0), capacity(4), loadThres(2.0 / 3.0), extendRatio(2) {
+        buckets.resize(capacity);
+    }
+
+    /* デストラクタ */
+    ~HashMapChaining() {
+        for (auto &bucket : buckets) {
+            for (Pair *pair : bucket) {
+                // メモリを解放
+                delete pair;
+            }
+        }
+    }
+
+    /* ハッシュ関数 */
+    int hashFunc(int key) {
+        return key % capacity;
+    }
+
+    /* 負荷率 */
+    double loadFactor() {
+        return (double)size / (double)capacity;
+    }
+
+    /* クエリ操作 */
+    string get(int key) {
+        int index = hashFunc(key);
+        // バケットを走査、キーが見つかった場合、対応するvalを返却
+        for (Pair *pair : buckets[index]) {
+            if (pair->key == key) {
+                return pair->val;
+            }
+        }
+        // キーが見つからない場合、空文字列を返却
+        return "";
+    }
+
+    /* 追加操作 */
+    void put(int key, string val) {
+        // 負荷率が閾値を超えた場合、拡張を実行
+        if (loadFactor() > loadThres) {
+            extend();
+        }
+        int index = hashFunc(key);
+        // バケットを走査、指定キーに遭遇した場合、対応するvalを更新して返却
+        for (Pair *pair : buckets[index]) {
+            if (pair->key == key) {
+                pair->val = val;
+                return;
+            }
+        }
+        // キーが見つからない場合、キー値ペアを末尾に追加
+        buckets[index].push_back(new Pair(key, val));
+        size++;
+    }
+
+    /* 削除操作 */
+    void remove(int key) {
+        int index = hashFunc(key);
+        auto &bucket = buckets[index];
+        // バケットを走査、キー値ペアを削除
+        for (int i = 0; i < bucket.size(); i++) {
+            if (bucket[i]->key == key) {
+                Pair *tmp = bucket[i];
+                bucket.erase(bucket.begin() + i); // キー値ペアを削除
+                delete tmp;                       // メモリを解放
+                size--;
+                return;
+            }
+        }
+    }
+
+    /* ハッシュテーブルを拡張 */
+    void extend() {
+        // 元のハッシュテーブルを一時保存
+        vector<vector<Pair *>> bucketsTmp = buckets;
+        // 拡張された新しいハッシュテーブルを初期化
+        capacity *= extendRatio;
+        buckets.clear();
+        buckets.resize(capacity);
+        size = 0;
+        // 元のハッシュテーブルから新しいハッシュテーブルにキー値ペアを移動
+        for (auto &bucket : bucketsTmp) {
+            for (Pair *pair : bucket) {
+                put(pair->key, pair->val);
+                // メモリを解放
+                delete pair;
+            }
+        }
+    }
+
+    /* ハッシュテーブルを印刷 */
+    void print() {
+        for (auto &bucket : buckets) {
+            cout << "[";
+            for (Pair *pair : bucket) {
+                cout << pair->key << " -> " << pair->val << ", ";
+            }
+            cout << "]\n";
+        }
+    }
+};
+
+/* ドライバーコード */
+int main() {
+    /* ハッシュテーブルを初期化 */
+    HashMapChaining map = HashMapChaining();
+
+    /* 追加操作 */
+    // キー値ペア(key, value)をハッシュテーブルに追加
+    map.put(12836, "Ha");
+    map.put(15937, "Luo");
+    map.put(16750, "Suan");
+    map.put(13276, "Fa");
+    map.put(10583, "Ya");
+    cout << "\nAfter adding, the hash table is\nKey -> Value" << endl;
+    map.print();
+
+    /* クエリ操作 */
+    // ハッシュテーブルにキーを入力、値を取得
+    string name = map.get(13276);
+    cout << "\nEnter student ID 13276, found name " << name << endl;
+
+    /* 削除操作 */
+    // ハッシュテーブルからキー値ペア(key, value)を削除
+    map.remove(12836);
+    cout << "\nAfter removing 12836, the hash table is\nKey -> Value" << endl;
+    map.print();
+
+    return 0;
+}