mirror of
https://github.com/krahets/hello-algo.git
synced 2025-11-02 21:24:53 +08:00
@ -6,12 +6,12 @@
|
||||
|
||||
#include "../utils/common.hpp"
|
||||
|
||||
/* 键值对 int->String */
|
||||
struct Entry {
|
||||
/* 键值对 */
|
||||
struct Pair {
|
||||
public:
|
||||
int key;
|
||||
string val;
|
||||
Entry(int key, string val) {
|
||||
Pair(int key, string val) {
|
||||
this->key = key;
|
||||
this->val = val;
|
||||
}
|
||||
@ -20,12 +20,12 @@ struct Entry {
|
||||
/* 基于数组简易实现的哈希表 */
|
||||
class ArrayHashMap {
|
||||
private:
|
||||
vector<Entry *> buckets;
|
||||
vector<Pair *> buckets;
|
||||
|
||||
public:
|
||||
ArrayHashMap() {
|
||||
// 初始化数组,包含 100 个桶
|
||||
buckets = vector<Entry *>(100);
|
||||
buckets = vector<Pair *>(100);
|
||||
}
|
||||
|
||||
~ArrayHashMap() {
|
||||
@ -45,7 +45,7 @@ class ArrayHashMap {
|
||||
/* 查询操作 */
|
||||
string get(int key) {
|
||||
int index = hashFunc(key);
|
||||
Entry *pair = buckets[index];
|
||||
Pair *pair = buckets[index];
|
||||
if (pair == nullptr)
|
||||
return nullptr;
|
||||
return pair->val;
|
||||
@ -53,7 +53,7 @@ class ArrayHashMap {
|
||||
|
||||
/* 添加操作 */
|
||||
void put(int key, string val) {
|
||||
Entry *pair = new Entry(key, val);
|
||||
Pair *pair = new Pair(key, val);
|
||||
int index = hashFunc(key);
|
||||
buckets[index] = pair;
|
||||
}
|
||||
@ -67,20 +67,20 @@ class ArrayHashMap {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取所有键值对 */
|
||||
vector<Entry *> entrySet() {
|
||||
vector<Entry *> entrySet;
|
||||
for (Entry *pair : buckets) {
|
||||
vector<Pair *> pairSet() {
|
||||
vector<Pair *> pairSet;
|
||||
for (Pair *pair : buckets) {
|
||||
if (pair != nullptr) {
|
||||
entrySet.push_back(pair);
|
||||
pairSet.push_back(pair);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return entrySet;
|
||||
return pairSet;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 获取所有键 */
|
||||
vector<int> keySet() {
|
||||
vector<int> keySet;
|
||||
for (Entry *pair : buckets) {
|
||||
for (Pair *pair : buckets) {
|
||||
if (pair != nullptr) {
|
||||
keySet.push_back(pair->key);
|
||||
}
|
||||
@ -91,7 +91,7 @@ class ArrayHashMap {
|
||||
/* 获取所有值 */
|
||||
vector<string> valueSet() {
|
||||
vector<string> valueSet;
|
||||
for (Entry *pair : buckets) {
|
||||
for (Pair *pair : buckets) {
|
||||
if (pair != nullptr) {
|
||||
valueSet.push_back(pair->val);
|
||||
}
|
||||
@ -101,7 +101,7 @@ class ArrayHashMap {
|
||||
|
||||
/* 打印哈希表 */
|
||||
void print() {
|
||||
for (Entry *kv : entrySet()) {
|
||||
for (Pair *kv : pairSet()) {
|
||||
cout << kv->key << " -> " << kv->val << endl;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@ -135,7 +135,7 @@ int main() {
|
||||
|
||||
/* 遍历哈希表 */
|
||||
cout << "\n遍历键值对 Key->Value" << endl;
|
||||
for (auto kv : map.entrySet()) {
|
||||
for (auto kv : map.pairSet()) {
|
||||
cout << kv->key << " -> " << kv->val << endl;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
149
codes/cpp/chapter_hashing/hash_map_chaining.cpp
Normal file
149
codes/cpp/chapter_hashing/hash_map_chaining.cpp
Normal file
@ -0,0 +1,149 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: hash_map_chaining.cpp
|
||||
* Created Time: 2023-06-13
|
||||
* Author: Krahets (krahets@163.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#include "../utils/common.hpp"
|
||||
|
||||
/* 键值对 */
|
||||
struct Pair {
|
||||
public:
|
||||
int key;
|
||||
string val;
|
||||
Pair(int key, string val) {
|
||||
this->key = key;
|
||||
this->val = val;
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
/* 链式地址哈希表 */
|
||||
class HashMapChaining {
|
||||
private:
|
||||
int size; // 键值对数量
|
||||
int capacity; // 哈希表容量
|
||||
double loadThres; // 触发扩容的负载因子阈值
|
||||
int extendRatio; // 扩容倍数
|
||||
vector<vector<Pair *>> buckets; // 桶数组
|
||||
|
||||
public:
|
||||
/* 构造方法 */
|
||||
HashMapChaining() : size(0), capacity(4), loadThres(2.0 / 3), extendRatio(2) {
|
||||
buckets.resize(capacity);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 哈希函数 */
|
||||
int hashFunc(int key) {
|
||||
return key % capacity;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 负载因子 */
|
||||
double loadFactor() {
|
||||
return (double)size / (double)capacity;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 查询操作 */
|
||||
string get(int key) {
|
||||
int index = hashFunc(key);
|
||||
// 遍历桶,若找到 key 则返回对应 val
|
||||
for (Pair *pair : buckets[index]) {
|
||||
if (pair->key == key) {
|
||||
return pair->val;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 若未找到 key 则返回 nullptr
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 添加操作 */
|
||||
void put(int key, string val) {
|
||||
// 当负载因子超过阈值时,执行扩容
|
||||
if (loadFactor() > loadThres) {
|
||||
extend();
|
||||
}
|
||||
int index = hashFunc(key);
|
||||
// 遍历桶,若遇到指定 key ,则更新对应 val 并返回
|
||||
for (Pair *pair : buckets[index]) {
|
||||
if (pair->key == key) {
|
||||
pair->val = val;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// 若无该 key ,则将键值对添加至尾部
|
||||
buckets[index].push_back(new Pair(key, val));
|
||||
size++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 删除操作 */
|
||||
void remove(int key) {
|
||||
int index = hashFunc(key);
|
||||
auto &bucket = buckets[index];
|
||||
// 遍历桶,从中删除键值对
|
||||
for (int i = 0; i < bucket.size(); i++) {
|
||||
if (bucket[i]->key == key) {
|
||||
Pair *tmp = bucket[i];
|
||||
bucket.erase(bucket.begin() + i); // 从中删除键值对
|
||||
delete tmp; // 释放内存
|
||||
size--;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 扩容哈希表 */
|
||||
void extend() {
|
||||
// 暂存原哈希表
|
||||
vector<vector<Pair *>> bucketsTmp = buckets;
|
||||
// 初始化扩容后的新哈希表
|
||||
capacity *= extendRatio;
|
||||
buckets.clear();
|
||||
buckets.resize(capacity);
|
||||
size = 0;
|
||||
// 将键值对从原哈希表搬运至新哈希表
|
||||
for (auto &bucket : bucketsTmp) {
|
||||
for (Pair *pair : bucket) {
|
||||
put(pair->key, pair->val);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 打印哈希表 */
|
||||
void print() {
|
||||
for (auto &bucket : buckets) {
|
||||
cout << "[";
|
||||
for (Pair *pair : bucket) {
|
||||
cout << pair->key << " -> " << pair->val << ", ";
|
||||
}
|
||||
cout << "]\n";
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
int main() {
|
||||
/* 初始化哈希表 */
|
||||
HashMapChaining map = HashMapChaining();
|
||||
|
||||
/* 添加操作 */
|
||||
// 在哈希表中添加键值对 (key, value)
|
||||
map.put(12836, "小哈");
|
||||
map.put(15937, "小啰");
|
||||
map.put(16750, "小算");
|
||||
map.put(13276, "小法");
|
||||
map.put(10583, "小鸭");
|
||||
cout << "\n添加完成后,哈希表为\nKey -> Value" << endl;
|
||||
map.print();
|
||||
|
||||
/* 查询操作 */
|
||||
// 向哈希表输入键 key ,得到值 value
|
||||
string name = map.get(13276);
|
||||
cout << "\n输入学号 13276 ,查询到姓名 " << name << endl;
|
||||
|
||||
/* 删除操作 */
|
||||
// 在哈希表中删除键值对 (key, value)
|
||||
map.remove(12836);
|
||||
cout << "\n删除 12836 后,哈希表为\nKey -> Value" << endl;
|
||||
map.print();
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
166
codes/cpp/chapter_hashing/hash_map_open_addressing.cpp
Normal file
166
codes/cpp/chapter_hashing/hash_map_open_addressing.cpp
Normal file
@ -0,0 +1,166 @@
|
||||
/**
|
||||
* File: hash_map_open_addressing.cpp
|
||||
* Created Time: 2023-06-13
|
||||
* Author: Krahets (krahets@163.com)
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#include "../utils/common.hpp"
|
||||
|
||||
/* 键值对 */
|
||||
struct Pair {
|
||||
int key;
|
||||
string val;
|
||||
|
||||
Pair(int k, string v) : key(k), val(v) {
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
/* 开放寻址哈希表 */
|
||||
class HashMapOpenAddressing {
|
||||
private:
|
||||
int size; // 键值对数量
|
||||
int capacity; // 哈希表容量
|
||||
double loadThres; // 触发扩容的负载因子阈值
|
||||
int extendRatio; // 扩容倍数
|
||||
vector<Pair *> buckets; // 桶数组
|
||||
Pair *removed; // 删除标记
|
||||
|
||||
public:
|
||||
/* 构造方法 */
|
||||
HashMapOpenAddressing() {
|
||||
// 构造方法
|
||||
size = 0;
|
||||
capacity = 4;
|
||||
loadThres = 2.0 / 3.0;
|
||||
extendRatio = 2;
|
||||
buckets = vector<Pair *>(capacity, nullptr);
|
||||
removed = new Pair(-1, "-1");
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 哈希函数 */
|
||||
int hashFunc(int key) {
|
||||
return key % capacity;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 负载因子 */
|
||||
double loadFactor() {
|
||||
return static_cast<double>(size) / capacity;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 查询操作 */
|
||||
string get(int key) {
|
||||
int index = hashFunc(key);
|
||||
// 线性探测,从 index 开始向后遍历
|
||||
for (int i = 0; i < capacity; i++) {
|
||||
// 计算桶索引,越过尾部返回头部
|
||||
int j = (index + i) % capacity;
|
||||
// 若遇到空桶,说明无此 key ,则返回 nullptr
|
||||
if (buckets[j] == nullptr)
|
||||
return nullptr;
|
||||
// 若遇到指定 key ,则返回对应 val
|
||||
if (buckets[j]->key == key && buckets[j] != removed)
|
||||
return buckets[j]->val;
|
||||
}
|
||||
return nullptr;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 添加操作 */
|
||||
void put(int key, string val) {
|
||||
// 当负载因子超过阈值时,执行扩容
|
||||
if (loadFactor() > loadThres)
|
||||
extend();
|
||||
int index = hashFunc(key);
|
||||
// 线性探测,从 index 开始向后遍历
|
||||
for (int i = 0; i < capacity; i++) {
|
||||
// 计算桶索引,越过尾部返回头部
|
||||
int j = (index + i) % capacity;
|
||||
// 若遇到空桶、或带有删除标记的桶,则将键值对放入该桶
|
||||
if (buckets[j] == nullptr || buckets[j] == removed) {
|
||||
buckets[j] = new Pair(key, val);
|
||||
size += 1;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
// 若遇到指定 key ,则更新对应 val
|
||||
if (buckets[j]->key == key) {
|
||||
buckets[j]->val = val;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 删除操作 */
|
||||
void remove(int key) {
|
||||
int index = hashFunc(key);
|
||||
// 线性探测,从 index 开始向后遍历
|
||||
for (int i = 0; i < capacity; i++) {
|
||||
// 计算桶索引,越过尾部返回头部
|
||||
int j = (index + i) % capacity;
|
||||
// 若遇到空桶,说明无此 key ,则直接返回
|
||||
if (buckets[j] == nullptr)
|
||||
return;
|
||||
// 若遇到指定 key ,则标记删除并返回
|
||||
if (buckets[j]->key == key) {
|
||||
delete buckets[j]; // 释放内存
|
||||
buckets[j] = removed;
|
||||
size -= 1;
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 扩容哈希表 */
|
||||
void extend() {
|
||||
// 暂存原哈希表
|
||||
vector<Pair *> bucketsTmp = buckets;
|
||||
// 初始化扩容后的新哈希表
|
||||
capacity *= extendRatio;
|
||||
buckets = vector<Pair *>(capacity, nullptr);
|
||||
size = 0;
|
||||
// 将键值对从原哈希表搬运至新哈希表
|
||||
for (Pair *pair : bucketsTmp) {
|
||||
if (pair != nullptr && pair != removed) {
|
||||
put(pair->key, pair->val);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/* 打印哈希表 */
|
||||
void print() {
|
||||
for (auto &pair : buckets) {
|
||||
if (pair != nullptr) {
|
||||
cout << pair->key << " -> " << pair->val << endl;
|
||||
} else {
|
||||
cout << "nullptr" << endl;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
};
|
||||
|
||||
/* Driver Code */
|
||||
int main() {
|
||||
/* 初始化哈希表 */
|
||||
HashMapOpenAddressing map = HashMapOpenAddressing();
|
||||
|
||||
/* 添加操作 */
|
||||
// 在哈希表中添加键值对 (key, value)
|
||||
map.put(12836, "小哈");
|
||||
map.put(15937, "小啰");
|
||||
map.put(16750, "小算");
|
||||
map.put(13276, "小法");
|
||||
map.put(10583, "小鸭");
|
||||
cout << "\n添加完成后,哈希表为\nKey -> Value" << endl;
|
||||
map.print();
|
||||
|
||||
/* 查询操作 */
|
||||
// 向哈希表输入键 key ,得到值 value
|
||||
string name = map.get(13276);
|
||||
cout << "\n输入学号 13276 ,查询到姓名 " << name << endl;
|
||||
|
||||
/* 删除操作 */
|
||||
// 在哈希表中删除键值对 (key, value)
|
||||
map.remove(16750);
|
||||
cout << "\n删除 16750 后,哈希表为\nKey -> Value" << endl;
|
||||
map.print();
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
Reference in New Issue
Block a user