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

ja/codes/java/chapter_hashing/hash_map_chaining.java

@@ -0,0 +1,148 @@
+/**
+ * File: hash_map_chaining.java
+ * Created Time: 2023-06-13
+ * Author: krahets (krahets@163.com)
+ */
+
+package chapter_hashing;
+
+import java.util.ArrayList;
+import java.util.List;
+
+/* チェイン法ハッシュテーブル */
+class HashMapChaining {
+    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
+    List<List<Pair>> buckets; // バケット配列
+
+    /* コンストラクタ */
+    public HashMapChaining() {
+        size = 0;
+        capacity = 4;
+        loadThres = 2.0 / 3.0;
+        extendRatio = 2;
+        buckets = new ArrayList<>(capacity);
+        for (int i = 0; i < capacity; i++) {
+            buckets.add(new ArrayList<>());
+        }
+    }
+
+    /* ハッシュ関数 */
+    int hashFunc(int key) {
+        return key % capacity;
+    }
+
+    /* 負荷率 */
+    double loadFactor() {
+        return (double) size / capacity;
+    }
+
+    /* クエリ操作 */
+    String get(int key) {
+        int index = hashFunc(key);
+        List<Pair> bucket = buckets.get(index);
+        // バケットを走査、キーが見つかった場合対応するvalを返す
+        for (Pair pair : bucket) {
+            if (pair.key == key) {
+                return pair.val;
+            }
+        }
+        // キーが見つからない場合、nullを返す
+        return null;
+    }
+
+    /* 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);
+        List<Pair> bucket = buckets.get(index);
+        // バケットを走査、指定したキーに遭遇した場合、対応するvalを更新して戻る
+        for (Pair pair : bucket) {
+            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
+        Pair pair = new Pair(key, val);
+        bucket.add(pair);
+        size++;
+    }
+
+    /* 削除操作 */
+    void remove(int key) {
+        int index = hashFunc(key);
+        List<Pair> bucket = buckets.get(index);
+        // バケットを走査、その中からキー値ペアを削除
+        for (Pair pair : bucket) {
+            if (pair.key == key) {
+                bucket.remove(pair);
+                size--;
+                break;
+            }
+        }
+    }
+
+    /* 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的に保存
+        List<List<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 = new ArrayList<>(capacity);
+        for (int i = 0; i < capacity; i++) {
+            buckets.add(new ArrayList<>());
+        }
+        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 (List<Pair> bucket : bucketsTmp) {
+            for (Pair pair : bucket) {
+                put(pair.key, pair.val);
+            }
+        }
+    }
+
+    /* ハッシュテーブルを印刷 */
+    void print() {
+        for (List<Pair> bucket : buckets) {
+            List<String> res = new ArrayList<>();
+            for (Pair pair : bucket) {
+                res.add(pair.key + " -> " + pair.val);
+            }
+            System.out.println(res);
+        }
+    }
+}
+
+public class hash_map_chaining {
+    public static void main(String[] args) {
+        /* ハッシュテーブルを初期化 */
+        HashMapChaining map = new HashMapChaining();
+
+        /* 追加操作 */
+        // ハッシュテーブルにキー値ペア (key, value) を追加
+        map.put(12836, "Ha");
+        map.put(15937, "Luo");
+        map.put(16750, "Suan");
+        map.put(13276, "Fa");
+        map.put(10583, "Ya");
+        System.out.println("\n追加後のハッシュテーブル\nKey -> Value");
+        map.print();
+
+        /* クエリ操作 */
+        // ハッシュテーブルにキーを入力して値を取得
+        String name = map.get(13276);
+        System.out.println("\n学生ID 13276を入力、名前 " + name + " を見つけました");
+
+        /* 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);
+        System.out.println("\n12836を削除後のハッシュテーブル\nKey -> Value");
+        map.print();
+    }
+}