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118 lines
4.0 KiB
Python
118 lines
4.0 KiB
Python
"""
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File: hash_map_chaining.py
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Created Time: 2023-06-13
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Author: krahets (krahets@163.com)
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"""
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import sys
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from pathlib import Path
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sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
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from chapter_hashing.array_hash_map import Pair
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class HashMapChaining:
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"""チェーンアドレス法ハッシュテーブル"""
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def __init__(self):
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"""コンストラクタ"""
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self.size = 0 # キー値ペアの数
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self.capacity = 4 # ハッシュテーブルの容量
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self.load_thres = 2.0 / 3.0 # 拡張をトリガーする負荷率の閾値
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self.extend_ratio = 2 # 拡張の倍数
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self.buckets = [[] for _ in range(self.capacity)] # バケット配列
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def hash_func(self, key: int) -> int:
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"""ハッシュ関数"""
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return key % self.capacity
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def load_factor(self) -> float:
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"""負荷率"""
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return self.size / self.capacity
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def get(self, key: int) -> str | None:
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"""照会操作"""
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index = self.hash_func(key)
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bucket = self.buckets[index]
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# バケットを走査し、キーが見つかれば対応する val を返す
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for pair in bucket:
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if pair.key == key:
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return pair.val
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# キーが見つからない場合、None を返す
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return None
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def put(self, key: int, val: str):
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"""追加操作"""
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# 負荷率が閾値を超えた場合、拡張を実行
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if self.load_factor() > self.load_thres:
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self.extend()
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index = self.hash_func(key)
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bucket = self.buckets[index]
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# バケットを走査し、指定されたキーに遭遇した場合、対応する val を更新して返す
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for pair in bucket:
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if pair.key == key:
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pair.val = val
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return
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# キーが見つからない場合、キー値ペアを末尾に追加
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pair = Pair(key, val)
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bucket.append(pair)
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self.size += 1
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def remove(self, key: int):
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"""削除操作"""
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index = self.hash_func(key)
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bucket = self.buckets[index]
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# バケットを走査し、その中からキー値ペアを削除
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for pair in bucket:
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if pair.key == key:
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bucket.remove(pair)
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self.size -= 1
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break
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def extend(self):
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"""ハッシュテーブルを拡張"""
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# 元のハッシュテーブルを一時的に保存
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buckets = self.buckets
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# 拡張された新しいハッシュテーブルを初期化
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self.capacity *= self.extend_ratio
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self.buckets = [[] for _ in range(self.capacity)]
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self.size = 0
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# 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
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for bucket in buckets:
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for pair in bucket:
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self.put(pair.key, pair.val)
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def print(self):
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"""ハッシュテーブルを出力"""
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for bucket in self.buckets:
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res = []
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for pair in bucket:
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res.append(str(pair.key) + " -> " + pair.val)
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print(res)
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"""Driver Code"""
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if __name__ == "__main__":
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# ハッシュテーブルを初期化
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hashmap = HashMapChaining()
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# 追加操作
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# キー値ペア (key, value) をハッシュテーブルに追加
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hashmap.put(12836, "Ha")
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hashmap.put(15937, "Luo")
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hashmap.put(16750, "Suan")
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hashmap.put(13276, "Fa")
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hashmap.put(10583, "Ya")
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print("\n追加後、ハッシュテーブルは\n[Key1 -> Value1, Key2 -> Value2, ...]")
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hashmap.print()
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# 照会操作
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# ハッシュテーブルにキーを入力し、値を取得
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name = hashmap.get(13276)
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print("\n学生ID 13276 を入力、名前 " + name + " が見つかりました")
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# 削除操作
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# ハッシュテーブルからキー値ペア (key, value) を削除
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hashmap.remove(12836)
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print("\n12836 を削除後、ハッシュテーブルは\n[Key1 -> Value1, Key2 -> Value2, ...]")
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|
hashmap.print() |