feat: Add Ruby code - chapter "Hashing" (#1276)
* feat: add ruby code - chapter hashing * feat: add ruby code blocks - chapter hashing * fix: commentspull/1283/head
parent
2b11639103
commit
be9931c8a1
@ -0,0 +1,121 @@
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=begin
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File: array_hash_map.rb
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Created Time: 2024-04-13
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Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
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=end
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### 键值对 ###
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class Pair
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attr_accessor :key, :val
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def initialize(key, val)
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@key = key
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|
@val = val
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end
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||||||
|
end
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### 基于数组实现的哈希表 ###
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class ArrayHashMap
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### 构造方法 ###
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def initialize
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# 初始化数组,包含 100 个桶
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@buckets = Array.new(100)
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end
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### 哈希函数 ###
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def hash_func(key)
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index = key % 100
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end
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### 查询操作 ###
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def get(key)
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index = hash_func(key)
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pair = @buckets[index]
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return if pair.nil?
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|
pair.val
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||||||
|
end
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### 添加操作 ###
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def put(key, val)
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pair = Pair.new(key, val)
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index = hash_func(key)
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@buckets[index] = pair
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end
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||||||
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### 删除操作 ###
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def remove(key)
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index = hash_func(key)
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# 置为 nil ,代表删除
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@buckets[index] = nil
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end
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### 获取所有键值对 ###
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def entry_set
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result = []
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@buckets.each { |pair| result << pair unless pair.nil? }
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|
result
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||||||
|
end
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||||||
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|
### 获取所有键 ###
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def key_set
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|
result = []
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@buckets.each { |pair| result << pair.key unless pair.nil? }
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||||||
|
result
|
||||||
|
end
|
||||||
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||||||
|
### 获取所有值 ###
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def value_set
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|
result = []
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@buckets.each { |pair| result << pair.val unless pair.nil? }
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|
result
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||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
### 打印哈希表 ###
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def print
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|
@buckets.each { |pair| puts "#{pair.key} -> #{pair.val}" unless pair.nil? }
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||||||
|
end
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||||||
|
end
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||||||
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|
### Driver Code ###
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if __FILE__ == $0
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|
# 初始化哈希表
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hmap = ArrayHashMap.new
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|
# 添加操作
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|
# 在哈希表中添加键值对 (key, value)
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|
hmap.put(12836, "小哈")
|
||||||
|
hmap.put(15937, "小啰")
|
||||||
|
hmap.put(16750, "小算")
|
||||||
|
hmap.put(13276, "小法")
|
||||||
|
hmap.put(10583, "小鸭")
|
||||||
|
puts "\n添加完成后,哈希表为\nKey -> Value"
|
||||||
|
hmap.print
|
||||||
|
|
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|
# 查询操作
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||||||
|
# 向哈希表中输入键 key , 得到值 value
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|
name = hmap.get(15937)
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||||||
|
puts "\n输入学号 15937 ,查询到姓名 #{name}"
|
||||||
|
|
||||||
|
# 删除操作
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||||||
|
# 在哈希表中删除值对 (key, value)
|
||||||
|
hmap.remove(10583)
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||||||
|
puts "\n删除 10583 后,哈希表为\nKey -> Value"
|
||||||
|
hmap.print
|
||||||
|
|
||||||
|
# 遍历哈希表
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|
puts "\n遍历键值对 Key->Value"
|
||||||
|
for pair in hmap.entry_set
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||||||
|
puts "#{pair.key} -> #{pair.val}"
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||||||
|
end
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||||||
|
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||||||
|
puts "\n单独篇遍历键 Key"
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||||||
|
for key in hmap.key_set
|
||||||
|
puts key
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
puts "\n单独遍历值 Value"
|
||||||
|
for val in hmap.value_set
|
||||||
|
puts val
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
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@ -0,0 +1,34 @@
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|||||||
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=begin
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||||||
|
File: built_in_hash.rb
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Created Time: 2024-04-13
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|
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
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=end
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|
require_relative '../utils/list_node'
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### Driver Code ###
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if __FILE__ == $0
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|
num = 3
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hash_num = num.hash
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|
puts "整数 #{num} 的哈希值为 #{hash_num}"
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bol = true
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|
hash_bol = bol.hash
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||||||
|
puts "布尔量 #{bol} 的哈希值为 #{hash_bol}"
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dec = 3.14159
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|
hash_dec = dec.hash
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||||||
|
puts "小数 #{dec} 的哈希值为 #{hash_dec}"
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str = "Hello 算法"
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hash_str = str.hash
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puts "字符串 #{str} 的哈希值为 #{hash_str}"
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tup = [12836, '小哈']
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|
hash_tup = tup.hash
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|
puts "元组 #{tup} 的哈希值为 #{hash_tup}"
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||||||
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|
obj = ListNode.new(0)
|
||||||
|
hash_obj = obj.hash
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||||||
|
puts "节点对象 #{obj} 的哈希值为 #{hash_obj}"
|
||||||
|
end
|
@ -0,0 +1,44 @@
|
|||||||
|
=begin
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||||||
|
File: hash_map.rb
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||||||
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Created Time: 2024-04-14
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|
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
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||||||
|
=end
|
||||||
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|
require_relative '../utils/print_util'
|
||||||
|
|
||||||
|
### Driver Code ###
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|
if __FILE__ == $0
|
||||||
|
# 初始化哈希表
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|
hmap = {}
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||||||
|
# 添加操作
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||||||
|
# 在哈希表中添加键值对 (key, value)
|
||||||
|
hmap[12836] = "小哈"
|
||||||
|
hmap[15937] = "小啰"
|
||||||
|
hmap[16750] = "小算"
|
||||||
|
hmap[13276] = "小法"
|
||||||
|
hmap[10583] = "小鸭"
|
||||||
|
puts "\n添加完成后,哈希表为\nKey -> Value"
|
||||||
|
print_hash_map(hmap)
|
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|
|
||||||
|
# 查询操作
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||||||
|
# 向哈希表中输入键 key ,得到值 value
|
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|
name = hmap[15937]
|
||||||
|
puts "\n输入学号 15937 ,查询到姓名 #{name}"
|
||||||
|
|
||||||
|
# 删除操作
|
||||||
|
# 在哈希表中删除键值对 (key, value)
|
||||||
|
hmap.delete(10583)
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|
puts "\n删除 10583 后,哈希表为\nKey -> Value"
|
||||||
|
print_hash_map(hmap)
|
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|
|
||||||
|
# 遍历哈希表
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||||||
|
puts "\n遍历键值对 Key->Value"
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||||||
|
hmap.entries.each { |key, value| puts "#{key} -> #{value}" }
|
||||||
|
|
||||||
|
puts "\n单独遍历键 Key"
|
||||||
|
hmap.keys.each { |key| puts key }
|
||||||
|
|
||||||
|
puts "\n单独遍历值 Value"
|
||||||
|
hmap.values.each { |val| puts val }
|
||||||
|
end
|
@ -0,0 +1,128 @@
|
|||||||
|
=begin
|
||||||
|
File: hash_map_chaining.rb
|
||||||
|
Created Time: 2024-04-13
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|
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
|
||||||
|
=end
|
||||||
|
|
||||||
|
require_relative './array_hash_map'
|
||||||
|
|
||||||
|
### 键式地址哈希表 ###
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||||||
|
class HashMapChaining
|
||||||
|
### 构造方法 ###
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|
def initialize
|
||||||
|
@size = 0 # 键值对数量
|
||||||
|
@capacity = 4 # 哈希表容量
|
||||||
|
@load_thres = 2.0 / 3.0 # 触发扩容的负载因子阈值
|
||||||
|
@extend_ratio = 2 # 扩容倍数
|
||||||
|
@buckets = Array.new(@capacity) { [] } # 桶数组
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
### 哈希函数 ###
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|
def hash_func(key)
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||||||
|
key % @capacity
|
||||||
|
end
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||||||
|
|
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|
### 负载因子 ###
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def load_factor
|
||||||
|
@size / @capacity
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
### 查询操作 ###
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||||||
|
def get(key)
|
||||||
|
index = hash_func(key)
|
||||||
|
bucket = @buckets[index]
|
||||||
|
# 遍历桶,若找到 key ,则返回对应 val
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||||||
|
for pair in bucket
|
||||||
|
return pair.val if pair.key == key
|
||||||
|
end
|
||||||
|
# 若未找到 key , 则返回 nil
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||||||
|
nil
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
### 添加操作 ###
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||||||
|
def put(key, val)
|
||||||
|
# 当负载因子超过阈值时,执行扩容
|
||||||
|
extend if load_factor > @load_thres
|
||||||
|
index = hash_func(key)
|
||||||
|
bucket = @buckets[index]
|
||||||
|
# 遍历桶,若遇到指定 key ,则更新对应 val 并返回
|
||||||
|
for pair in bucket
|
||||||
|
if pair.key == key
|
||||||
|
pair.val = val
|
||||||
|
return
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
# 若无该 key ,则将键值对添加至尾部
|
||||||
|
pair = Pair.new(key, val)
|
||||||
|
bucket << pair
|
||||||
|
@size += 1
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
### 删除操作 ###
|
||||||
|
def remove(key)
|
||||||
|
index = hash_func(key)
|
||||||
|
bucket = @buckets[index]
|
||||||
|
# 遍历桶,从中删除键值对
|
||||||
|
for pair in bucket
|
||||||
|
if pair.key == key
|
||||||
|
bucket.delete(pair)
|
||||||
|
@size -= 1
|
||||||
|
break
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
### 扩容哈希表 ###
|
||||||
|
def extend
|
||||||
|
# 暫存原哈希表
|
||||||
|
buckets = @buckets
|
||||||
|
# 初始化扩容后的新哈希表
|
||||||
|
@capacity *= @extend_ratio
|
||||||
|
@buckets = Array.new(@capacity) { [] }
|
||||||
|
@size = 0
|
||||||
|
# 将键值对从原哈希表搬运至新哈希表
|
||||||
|
for bucket in buckets
|
||||||
|
for pair in bucket
|
||||||
|
put(pair.key, pair.val)
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
### 打印哈希表 ###
|
||||||
|
def print
|
||||||
|
for bucket in @buckets
|
||||||
|
res = []
|
||||||
|
for pair in bucket
|
||||||
|
res << "#{pair.key} -> #{pair.val}"
|
||||||
|
end
|
||||||
|
pp res
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
### Driver Code ###
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||||||
|
if __FILE__ == $0
|
||||||
|
### 初始化哈希表
|
||||||
|
hashmap = HashMapChaining.new
|
||||||
|
|
||||||
|
# 添加操作
|
||||||
|
# 在哈希表中添加键值对 (key, value)
|
||||||
|
hashmap.put(12836, "小哈")
|
||||||
|
hashmap.put(15937, "小啰")
|
||||||
|
hashmap.put(16750, "小算")
|
||||||
|
hashmap.put(13276, "小法")
|
||||||
|
hashmap.put(10583, "小鸭")
|
||||||
|
puts "\n添加完成后,哈希表为\n[Key1 -> Value1, Key2 -> Value2, ...]"
|
||||||
|
hashmap.print
|
||||||
|
|
||||||
|
# 查询操作
|
||||||
|
# 向哈希表中输入键 key ,得到值 value
|
||||||
|
name = hashmap.get(13276)
|
||||||
|
puts "\n输入学号 13276 ,查询到姓名 #{name}"
|
||||||
|
|
||||||
|
# 删除操作
|
||||||
|
# 在哈希表中删除键值对 (key, value)
|
||||||
|
hashmap.remove(12836)
|
||||||
|
puts "\n删除 12836 后,哈希表为\n[Key1 -> Value1, Key2 -> Value2, ...]"
|
||||||
|
hashmap.print
|
||||||
|
end
|
@ -0,0 +1,147 @@
|
|||||||
|
=begin
|
||||||
|
File: hash_map_open_addressing.rb
|
||||||
|
Created Time: 2024-04-13
|
||||||
|
Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
|
||||||
|
=end
|
||||||
|
|
||||||
|
require_relative './array_hash_map'
|
||||||
|
|
||||||
|
### 开放寻址哈希表 ###
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||||||
|
class HashMapOpenAddressing
|
||||||
|
TOMBSTONE = Pair.new(-1, '-1') # 删除标记
|
||||||
|
|
||||||
|
### 构造方法 ###
|
||||||
|
def initialize
|
||||||
|
@size = 0 # 键值对数量
|
||||||
|
@capacity = 4 # 哈希表容量
|
||||||
|
@load_thres = 2.0 / 3.0 # 触发扩容的负载因子阈值
|
||||||
|
@extend_ratio = 2 # 扩容倍数
|
||||||
|
@buckets = Array.new(@capacity) # 桶数组
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
### 哈希函数 ###
|
||||||
|
def hash_func(key)
|
||||||
|
key % @capacity
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
### 负载因子 ###
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||||||
|
def load_factor
|
||||||
|
@size / @capacity
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
### 搜索 key 对应的桶索引 ###
|
||||||
|
def find_bucket(key)
|
||||||
|
index = hash_func(key)
|
||||||
|
first_tombstone = -1
|
||||||
|
# 线性探测,当遇到空桶时跳出
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||||||
|
while !@buckets[index].nil?
|
||||||
|
# 若遇到 key ,返回对应的桶索引
|
||||||
|
if @buckets[index].key == key
|
||||||
|
# 若之前遇到了删除标记,则将键值对移动至该索引处
|
||||||
|
if first_tombstone != -1
|
||||||
|
@buckets[first_tombstone] = @buckets[index]
|
||||||
|
@buckets[index] = TOMBSTONE
|
||||||
|
return first_tombstone # 返回移动后的桶索引
|
||||||
|
end
|
||||||
|
return index # 返回桶索引
|
||||||
|
end
|
||||||
|
# 记录遇到的首个删除标记
|
||||||
|
first_tombstone = index if first_tombstone == -1 && @buckets[index] == TOMBSTONE
|
||||||
|
# 计算桶索引,越过尾部则返回头部
|
||||||
|
index = (index + 1) % @capacity
|
||||||
|
end
|
||||||
|
# 若 key 不存在,则返回添加点的索引
|
||||||
|
first_tombstone == -1 ? index : first_tombstone
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
### 查询操作 ###
|
||||||
|
def get(key)
|
||||||
|
# 搜索 key 对应的桶索引
|
||||||
|
index = find_bucket(key)
|
||||||
|
# 若找到键值对,则返回对应 val
|
||||||
|
return @buckets[index].val unless [nil, TOMBSTONE].include?(@buckets[index])
|
||||||
|
# 若键值对不存在,则返回 nil
|
||||||
|
nil
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
### 添加操作 ###
|
||||||
|
def put(key, val)
|
||||||
|
# 当负载因子超过阈值时,执行扩容
|
||||||
|
extend if load_factor > @load_thres
|
||||||
|
# 搜索 key 对应的桶索引
|
||||||
|
index = find_bucket(key)
|
||||||
|
# 若找到键值对,则覆盖 val 开返回
|
||||||
|
unless [nil, TOMBSTONE].include?(@buckets[index])
|
||||||
|
@buckets[index].val = val
|
||||||
|
return
|
||||||
|
end
|
||||||
|
# 若键值对不存在,则添加该键值对
|
||||||
|
@buckets[index] = Pair.new(key, val)
|
||||||
|
@size += 1
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
### 删除操作 ###
|
||||||
|
def remove(key)
|
||||||
|
# 搜索 key 对应的桶索引
|
||||||
|
index = find_bucket(key)
|
||||||
|
# 若找到键值对,则用删除标记覆盖它
|
||||||
|
unless [nil, TOMBSTONE].include?(@buckets[index])
|
||||||
|
@buckets[index] = TOMBSTONE
|
||||||
|
@size -= 1
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
### 扩容哈希表 ###
|
||||||
|
def extend
|
||||||
|
# 暂存原哈希表
|
||||||
|
buckets_tmp = @buckets
|
||||||
|
# 初始化扩容后的新哈希表
|
||||||
|
@capacity *= @extend_ratio
|
||||||
|
@buckets = Array.new(@capacity)
|
||||||
|
@size = 0
|
||||||
|
# 将键值对从原哈希表搬运至新哈希表
|
||||||
|
for pair in buckets_tmp
|
||||||
|
put(pair.key, pair.val) unless [nil, TOMBSTONE].include?(pair)
|
||||||
|
end
|
||||||
|
end
|
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### 打印哈希表 ###
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def print
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for pair in @buckets
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if pair.nil?
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puts "Nil"
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elsif pair == TOMBSTONE
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puts "TOMBSTONE"
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else
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puts "#{pair.key} -> #{pair.val}"
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end
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end
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end
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end
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### Driver Code ###
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if __FILE__ == $0
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# 初始化哈希表
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hashmap = HashMapOpenAddressing.new
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# 添加操作
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# 在哈希表中添加键值对 (key, val)
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hashmap.put(12836, "小哈")
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hashmap.put(15937, "小啰")
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hashmap.put(16750, "小算")
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hashmap.put(13276, "小法")
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hashmap.put(10583, "小鸭")
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puts "\n添加完成后,哈希表为\nKey -> Value"
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hashmap.print
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# 查询操作
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# 向哈希表中输入键 key ,得到值 val
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name = hashmap.get(13276)
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puts "\n输入学号 13276 ,查询到姓名 #{name}"
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# 删除操作
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# 在哈希表中删除键值对 (key, val)
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hashmap.remove(16750)
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puts "\n删除 16750 后,哈希表为\nKey -> Value"
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hashmap.print
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end
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@ -0,0 +1,62 @@
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=begin
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File: simple_hash.rb
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Created Time: 2024-04-14
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Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
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=end
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### 加法哈希 ###
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def add_hash(key)
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hash = 0
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modulus = 1_000_000_007
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key.each_char { |c| hash += c.ord }
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hash % modulus
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end
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### 乘法哈希 ###
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def mul_hash(key)
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hash = 0
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modulus = 1_000_000_007
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key.each_char { |c| hash = 31 * hash + c.ord }
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hash % modulus
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end
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### 异或哈希 ###
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def xor_hash(key)
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hash = 0
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modulus = 1_000_000_007
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key.each_char { |c| hash ^= c.ord }
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hash % modulus
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end
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### 旋转哈希 ###
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def rot_hash(key)
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hash = 0
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modulus = 1_000_000_007
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key.each_char { |c| hash = (hash << 4) ^ (hash >> 28) ^ c.ord }
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hash % modulus
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end
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### Driver Code ###
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if __FILE__ == $0
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key = "Hello 算法"
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hash = add_hash(key)
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puts "加法哈希值为 #{hash}"
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hash = mul_hash(key)
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puts "乘法哈希值为 #{hash}"
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hash = xor_hash(key)
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puts "异或哈希值为 #{hash}"
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hash = rot_hash(key)
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puts "旋转哈希值为 #{hash}"
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end
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