You can not select more than 25 topics
Topics must start with a letter or number, can include dashes ('-') and can be up to 35 characters long.
127 lines
3.7 KiB
127 lines
3.7 KiB
// File: hash_map_open_addressing.go
|
|
// Created Time: 2023-06-23
|
|
// Author: Reanon (793584285@qq.com)
|
|
|
|
package chapter_hashing
|
|
|
|
import (
|
|
"fmt"
|
|
)
|
|
|
|
/* 開放定址雜湊表 */
|
|
type hashMapOpenAddressing struct {
|
|
size int // 鍵值對數量
|
|
capacity int // 雜湊表容量
|
|
loadThres float64 // 觸發擴容的負載因子閾值
|
|
extendRatio int // 擴容倍數
|
|
buckets []*pair // 桶陣列
|
|
TOMBSTONE *pair // 刪除標記
|
|
}
|
|
|
|
/* 建構子 */
|
|
func newHashMapOpenAddressing() *hashMapOpenAddressing {
|
|
return &hashMapOpenAddressing{
|
|
size: 0,
|
|
capacity: 4,
|
|
loadThres: 2.0 / 3.0,
|
|
extendRatio: 2,
|
|
buckets: make([]*pair, 4),
|
|
TOMBSTONE: &pair{-1, "-1"},
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/* 雜湊函式 */
|
|
func (h *hashMapOpenAddressing) hashFunc(key int) int {
|
|
return key % h.capacity // 根據鍵計算雜湊值
|
|
}
|
|
|
|
/* 負載因子 */
|
|
func (h *hashMapOpenAddressing) loadFactor() float64 {
|
|
return float64(h.size) / float64(h.capacity) // 計算當前負載因子
|
|
}
|
|
|
|
/* 搜尋 key 對應的桶索引 */
|
|
func (h *hashMapOpenAddressing) findBucket(key int) int {
|
|
index := h.hashFunc(key) // 獲取初始索引
|
|
firstTombstone := -1 // 記錄遇到的第一個TOMBSTONE的位置
|
|
for h.buckets[index] != nil {
|
|
if h.buckets[index].key == key {
|
|
if firstTombstone != -1 {
|
|
// 若之前遇到了刪除標記，則將鍵值對移動至該索引處
|
|
h.buckets[firstTombstone] = h.buckets[index]
|
|
h.buckets[index] = h.TOMBSTONE
|
|
return firstTombstone // 返回移動後的桶索引
|
|
}
|
|
return index // 返回找到的索引
|
|
}
|
|
if firstTombstone == -1 && h.buckets[index] == h.TOMBSTONE {
|
|
firstTombstone = index // 記錄遇到的首個刪除標記的位置
|
|
}
|
|
index = (index + 1) % h.capacity // 線性探查，越過尾部則返回頭部
|
|
}
|
|
// 若 key 不存在，則返回新增點的索引
|
|
if firstTombstone != -1 {
|
|
return firstTombstone
|
|
}
|
|
return index
|
|
}
|
|
|
|
/* 查詢操作 */
|
|
func (h *hashMapOpenAddressing) get(key int) string {
|
|
index := h.findBucket(key) // 搜尋 key 對應的桶索引
|
|
if h.buckets[index] != nil && h.buckets[index] != h.TOMBSTONE {
|
|
return h.buckets[index].val // 若找到鍵值對，則返回對應 val
|
|
}
|
|
return "" // 若鍵值對不存在，則返回 ""
|
|
}
|
|
|
|
/* 新增操作 */
|
|
func (h *hashMapOpenAddressing) put(key int, val string) {
|
|
if h.loadFactor() > h.loadThres {
|
|
h.extend() // 當負載因子超過閾值時，執行擴容
|
|
}
|
|
index := h.findBucket(key) // 搜尋 key 對應的桶索引
|
|
if h.buckets[index] == nil || h.buckets[index] == h.TOMBSTONE {
|
|
h.buckets[index] = &pair{key, val} // 若鍵值對不存在，則新增該鍵值對
|
|
h.size++
|
|
} else {
|
|
h.buckets[index].val = val // 若找到鍵值對，則覆蓋 val
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/* 刪除操作 */
|
|
func (h *hashMapOpenAddressing) remove(key int) {
|
|
index := h.findBucket(key) // 搜尋 key 對應的桶索引
|
|
if h.buckets[index] != nil && h.buckets[index] != h.TOMBSTONE {
|
|
h.buckets[index] = h.TOMBSTONE // 若找到鍵值對，則用刪除標記覆蓋它
|
|
h.size--
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/* 擴容雜湊表 */
|
|
func (h *hashMapOpenAddressing) extend() {
|
|
oldBuckets := h.buckets // 暫存原雜湊表
|
|
h.capacity *= h.extendRatio // 更新容量
|
|
h.buckets = make([]*pair, h.capacity) // 初始化擴容後的新雜湊表
|
|
h.size = 0 // 重置大小
|
|
// 將鍵值對從原雜湊表搬運至新雜湊表
|
|
for _, pair := range oldBuckets {
|
|
if pair != nil && pair != h.TOMBSTONE {
|
|
h.put(pair.key, pair.val)
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|
|
|
|
/* 列印雜湊表 */
|
|
func (h *hashMapOpenAddressing) print() {
|
|
for _, pair := range h.buckets {
|
|
if pair == nil {
|
|
fmt.Println("nil")
|
|
} else if pair == h.TOMBSTONE {
|
|
fmt.Println("TOMBSTONE")
|
|
} else {
|
|
fmt.Printf("%d -> %s\n", pair.key, pair.val)
|
|
}
|
|
}
|
|
}
|