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* docs: add Japanese documents (`ja/docs`) * docs: add Japanese documents (`ja/codes`) * docs: add Japanese documents * Remove pythontutor blocks in ja/ * Add an empty at the end of each markdown file. * Add the missing figures (use the English version temporarily). * Add index.md for Japanese version. * Add index.html for Japanese version. * Add missing index.assets * Fix backtracking_algorithm.md for Japanese version. * Add avatar_eltociear.jpg. Fix image links on the Japanese landing page. * Add the Japanese banner. --------- Co-authored-by: krahets <krahets@163.com>
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2487a27036
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954c45864b
117
ja/codes/python/chapter_hashing/array_hash_map.py
Normal file
117
ja/codes/python/chapter_hashing/array_hash_map.py
Normal file
@@ -0,0 +1,117 @@
|
||||
"""
|
||||
File: array_hash_map.py
|
||||
Created Time: 2022-12-14
|
||||
Author: msk397 (machangxinq@gmail.com)
|
||||
"""
|
||||
|
||||
|
||||
class Pair:
|
||||
"""キー値ペア"""
|
||||
|
||||
def __init__(self, key: int, val: str):
|
||||
self.key = key
|
||||
self.val = val
|
||||
|
||||
|
||||
class ArrayHashMap:
|
||||
"""配列実装に基づくハッシュテーブル"""
|
||||
|
||||
def __init__(self):
|
||||
"""コンストラクタ"""
|
||||
# 100個のバケットを含む配列を初期化
|
||||
self.buckets: list[Pair | None] = [None] * 100
|
||||
|
||||
def hash_func(self, key: int) -> int:
|
||||
"""ハッシュ関数"""
|
||||
index = key % 100
|
||||
return index
|
||||
|
||||
def get(self, key: int) -> str:
|
||||
"""照会操作"""
|
||||
index: int = self.hash_func(key)
|
||||
pair: Pair = self.buckets[index]
|
||||
if pair is None:
|
||||
return None
|
||||
return pair.val
|
||||
|
||||
def put(self, key: int, val: str):
|
||||
"""追加操作"""
|
||||
pair = Pair(key, val)
|
||||
index: int = self.hash_func(key)
|
||||
self.buckets[index] = pair
|
||||
|
||||
def remove(self, key: int):
|
||||
"""削除操作"""
|
||||
index: int = self.hash_func(key)
|
||||
# None に設定し、削除を表現
|
||||
self.buckets[index] = None
|
||||
|
||||
def entry_set(self) -> list[Pair]:
|
||||
"""すべてのキー値ペアを取得"""
|
||||
result: list[Pair] = []
|
||||
for pair in self.buckets:
|
||||
if pair is not None:
|
||||
result.append(pair)
|
||||
return result
|
||||
|
||||
def key_set(self) -> list[int]:
|
||||
"""すべてのキーを取得"""
|
||||
result = []
|
||||
for pair in self.buckets:
|
||||
if pair is not None:
|
||||
result.append(pair.key)
|
||||
return result
|
||||
|
||||
def value_set(self) -> list[str]:
|
||||
"""すべての値を取得"""
|
||||
result = []
|
||||
for pair in self.buckets:
|
||||
if pair is not None:
|
||||
result.append(pair.val)
|
||||
return result
|
||||
|
||||
def print(self):
|
||||
"""ハッシュテーブルを出力"""
|
||||
for pair in self.buckets:
|
||||
if pair is not None:
|
||||
print(pair.key, "->", pair.val)
|
||||
|
||||
|
||||
"""Driver Code"""
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
# ハッシュテーブルを初期化
|
||||
hmap = ArrayHashMap()
|
||||
|
||||
# 追加操作
|
||||
# キー値ペア (key, value) をハッシュテーブルに追加
|
||||
hmap.put(12836, "Ha")
|
||||
hmap.put(15937, "Luo")
|
||||
hmap.put(16750, "Suan")
|
||||
hmap.put(13276, "Fa")
|
||||
hmap.put(10583, "Ya")
|
||||
print("\n追加後、ハッシュテーブルは\nKey -> Value")
|
||||
hmap.print()
|
||||
|
||||
# 照会操作
|
||||
# ハッシュテーブルにキーを入力し、値を取得
|
||||
name = hmap.get(15937)
|
||||
print("\n学生ID 15937 を入力、名前 " + name + " が見つかりました")
|
||||
|
||||
# 削除操作
|
||||
# ハッシュテーブルからキー値ペア (key, value) を削除
|
||||
hmap.remove(10583)
|
||||
print("\n10583 を削除後、ハッシュテーブルは\nKey -> Value")
|
||||
hmap.print()
|
||||
|
||||
# ハッシュテーブルを走査
|
||||
print("\nキー値ペアを走査 Key->Value")
|
||||
for pair in hmap.entry_set():
|
||||
print(pair.key, "->", pair.val)
|
||||
|
||||
print("\nキーを個別に走査 Key")
|
||||
for key in hmap.key_set():
|
||||
print(key)
|
||||
|
||||
print("\n値を個別に走査 Value")
|
||||
for val in hmap.value_set():
|
||||
print(val)
|
||||
37
ja/codes/python/chapter_hashing/built_in_hash.py
Normal file
37
ja/codes/python/chapter_hashing/built_in_hash.py
Normal file
@@ -0,0 +1,37 @@
|
||||
"""
|
||||
File: built_in_hash.py
|
||||
Created Time: 2023-06-15
|
||||
Author: krahets (krahets@163.com)
|
||||
"""
|
||||
|
||||
import sys
|
||||
from pathlib import Path
|
||||
|
||||
sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
|
||||
from modules import ListNode
|
||||
|
||||
"""Driver Code"""
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
num = 3
|
||||
hash_num = hash(num)
|
||||
print(f"整数 {num} のハッシュ値は {hash_num}")
|
||||
|
||||
bol = True
|
||||
hash_bol = hash(bol)
|
||||
print(f"ブール値 {bol} のハッシュ値は {hash_bol}")
|
||||
|
||||
dec = 3.14159
|
||||
hash_dec = hash(dec)
|
||||
print(f"小数 {dec} のハッシュ値は {hash_dec}")
|
||||
|
||||
str = "Hello algorithm"
|
||||
hash_str = hash(str)
|
||||
print(f"文字列 {str} のハッシュ値は {hash_str}")
|
||||
|
||||
tup = (12836, "Ha")
|
||||
hash_tup = hash(tup)
|
||||
print(f"タプル {tup} のハッシュ値は {hash(hash_tup)}")
|
||||
|
||||
obj = ListNode(0)
|
||||
hash_obj = hash(obj)
|
||||
print(f"ノードオブジェクト {obj} のハッシュ値は {hash_obj}")
|
||||
50
ja/codes/python/chapter_hashing/hash_map.py
Normal file
50
ja/codes/python/chapter_hashing/hash_map.py
Normal file
@@ -0,0 +1,50 @@
|
||||
"""
|
||||
File: hash_map.py
|
||||
Created Time: 2022-12-14
|
||||
Author: msk397 (machangxinq@gmail.com)
|
||||
"""
|
||||
|
||||
import sys
|
||||
from pathlib import Path
|
||||
|
||||
sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
|
||||
from modules import print_dict
|
||||
|
||||
"""Driver Code"""
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
# ハッシュテーブルを初期化
|
||||
hmap = dict[int, str]()
|
||||
|
||||
# 追加操作
|
||||
# キー値ペア (key, value) をハッシュテーブルに追加
|
||||
hmap[12836] = "Ha"
|
||||
hmap[15937] = "Luo"
|
||||
hmap[16750] = "Suan"
|
||||
hmap[13276] = "Fa"
|
||||
hmap[10583] = "Ya"
|
||||
print("\n追加後、ハッシュテーブルは\nKey -> Value")
|
||||
print_dict(hmap)
|
||||
|
||||
# 照会操作
|
||||
# ハッシュテーブルにキーを入力し、値を取得
|
||||
name: str = hmap[15937]
|
||||
print("\n学生ID 15937 を入力、名前 " + name + " が見つかりました")
|
||||
|
||||
# 削除操作
|
||||
# ハッシュテーブルからキー値ペア (key, value) を削除
|
||||
hmap.pop(10583)
|
||||
print("\n10583 を削除後、ハッシュテーブルは\nKey -> Value")
|
||||
print_dict(hmap)
|
||||
|
||||
# ハッシュテーブルを走査
|
||||
print("\nキー値ペアを走査 Key->Value")
|
||||
for key, value in hmap.items():
|
||||
print(key, "->", value)
|
||||
|
||||
print("\nキーを個別に走査 Key")
|
||||
for key in hmap.keys():
|
||||
print(key)
|
||||
|
||||
print("\n値を個別に走査 Value")
|
||||
for val in hmap.values():
|
||||
print(val)
|
||||
118
ja/codes/python/chapter_hashing/hash_map_chaining.py
Normal file
118
ja/codes/python/chapter_hashing/hash_map_chaining.py
Normal file
@@ -0,0 +1,118 @@
|
||||
"""
|
||||
File: hash_map_chaining.py
|
||||
Created Time: 2023-06-13
|
||||
Author: krahets (krahets@163.com)
|
||||
"""
|
||||
|
||||
import sys
|
||||
from pathlib import Path
|
||||
|
||||
sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
|
||||
from chapter_hashing.array_hash_map import Pair
|
||||
|
||||
|
||||
class HashMapChaining:
|
||||
"""チェーンアドレス法ハッシュテーブル"""
|
||||
|
||||
def __init__(self):
|
||||
"""コンストラクタ"""
|
||||
self.size = 0 # キー値ペアの数
|
||||
self.capacity = 4 # ハッシュテーブルの容量
|
||||
self.load_thres = 2.0 / 3.0 # 拡張をトリガーする負荷率の閾値
|
||||
self.extend_ratio = 2 # 拡張の倍数
|
||||
self.buckets = [[] for _ in range(self.capacity)] # バケット配列
|
||||
|
||||
def hash_func(self, key: int) -> int:
|
||||
"""ハッシュ関数"""
|
||||
return key % self.capacity
|
||||
|
||||
def load_factor(self) -> float:
|
||||
"""負荷率"""
|
||||
return self.size / self.capacity
|
||||
|
||||
def get(self, key: int) -> str | None:
|
||||
"""照会操作"""
|
||||
index = self.hash_func(key)
|
||||
bucket = self.buckets[index]
|
||||
# バケットを走査し、キーが見つかれば対応する val を返す
|
||||
for pair in bucket:
|
||||
if pair.key == key:
|
||||
return pair.val
|
||||
# キーが見つからない場合、None を返す
|
||||
return None
|
||||
|
||||
def put(self, key: int, val: str):
|
||||
"""追加操作"""
|
||||
# 負荷率が閾値を超えた場合、拡張を実行
|
||||
if self.load_factor() > self.load_thres:
|
||||
self.extend()
|
||||
index = self.hash_func(key)
|
||||
bucket = self.buckets[index]
|
||||
# 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
|
||||
for pair in 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(key, val)
|
||||
bucket.append(pair)
|
||||
self.size += 1
|
||||
|
||||
def remove(self, key: int):
|
||||
"""削除操作"""
|
||||
index = self.hash_func(key)
|
||||
bucket = self.buckets[index]
|
||||
# バケットを走査し、その中からキー値ペアを削除
|
||||
for pair in bucket:
|
||||
if pair.key == key:
|
||||
bucket.remove(pair)
|
||||
self.size -= 1
|
||||
break
|
||||
|
||||
def extend(self):
|
||||
"""ハッシュテーブルを拡張"""
|
||||
# 元のハッシュテーブルを一時的に保存
|
||||
buckets = self.buckets
|
||||
# 拡張された新しいハッシュテーブルを初期化
|
||||
self.capacity *= self.extend_ratio
|
||||
self.buckets = [[] for _ in range(self.capacity)]
|
||||
self.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 bucket in buckets:
|
||||
for pair in bucket:
|
||||
self.put(pair.key, pair.val)
|
||||
|
||||
def print(self):
|
||||
"""ハッシュテーブルを出力"""
|
||||
for bucket in self.buckets:
|
||||
res = []
|
||||
for pair in bucket:
|
||||
res.append(str(pair.key) + " -> " + pair.val)
|
||||
print(res)
|
||||
|
||||
|
||||
"""Driver Code"""
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
# ハッシュテーブルを初期化
|
||||
hashmap = HashMapChaining()
|
||||
|
||||
# 追加操作
|
||||
# キー値ペア (key, value) をハッシュテーブルに追加
|
||||
hashmap.put(12836, "Ha")
|
||||
hashmap.put(15937, "Luo")
|
||||
hashmap.put(16750, "Suan")
|
||||
hashmap.put(13276, "Fa")
|
||||
hashmap.put(10583, "Ya")
|
||||
print("\n追加後、ハッシュテーブルは\n[Key1 -> Value1, Key2 -> Value2, ...]")
|
||||
hashmap.print()
|
||||
|
||||
# 照会操作
|
||||
# ハッシュテーブルにキーを入力し、値を取得
|
||||
name = hashmap.get(13276)
|
||||
print("\n学生ID 13276 を入力、名前 " + name + " が見つかりました")
|
||||
|
||||
# 削除操作
|
||||
# ハッシュテーブルからキー値ペア (key, value) を削除
|
||||
hashmap.remove(12836)
|
||||
print("\n12836 を削除後、ハッシュテーブルは\n[Key1 -> Value1, Key2 -> Value2, ...]")
|
||||
hashmap.print()
|
||||
138
ja/codes/python/chapter_hashing/hash_map_open_addressing.py
Normal file
138
ja/codes/python/chapter_hashing/hash_map_open_addressing.py
Normal file
@@ -0,0 +1,138 @@
|
||||
"""
|
||||
File: hash_map_open_addressing.py
|
||||
Created Time: 2023-06-13
|
||||
Author: krahets (krahets@163.com)
|
||||
"""
|
||||
|
||||
import sys
|
||||
from pathlib import Path
|
||||
|
||||
sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
|
||||
from chapter_hashing.array_hash_map import Pair
|
||||
|
||||
|
||||
class HashMapOpenAddressing:
|
||||
"""オープンアドレス法ハッシュテーブル"""
|
||||
|
||||
def __init__(self):
|
||||
"""コンストラクタ"""
|
||||
self.size = 0 # キー値ペアの数
|
||||
self.capacity = 4 # ハッシュテーブルの容量
|
||||
self.load_thres = 2.0 / 3.0 # 拡張をトリガーする負荷率の閾値
|
||||
self.extend_ratio = 2 # 拡張の倍数
|
||||
self.buckets: list[Pair | None] = [None] * self.capacity # バケット配列
|
||||
self.TOMBSTONE = Pair(-1, "-1") # 削除マーク
|
||||
|
||||
def hash_func(self, key: int) -> int:
|
||||
"""ハッシュ関数"""
|
||||
return key % self.capacity
|
||||
|
||||
def load_factor(self) -> float:
|
||||
"""負荷率"""
|
||||
return self.size / self.capacity
|
||||
|
||||
def find_bucket(self, key: int) -> int:
|
||||
"""key に対応するバケットインデックスを検索"""
|
||||
index = self.hash_func(key)
|
||||
first_tombstone = -1
|
||||
# 線形探査、空のバケットに遭遇したらブレーク
|
||||
while self.buckets[index] is not None:
|
||||
# キーに遭遇した場合、対応するバケットインデックスを返す
|
||||
if self.buckets[index].key == key:
|
||||
# 削除マークが以前に遭遇していた場合、キー値ペアをそのインデックスに移動
|
||||
if first_tombstone != -1:
|
||||
self.buckets[first_tombstone] = self.buckets[index]
|
||||
self.buckets[index] = self.TOMBSTONE
|
||||
return first_tombstone # 移動されたバケットインデックスを返す
|
||||
return index # バケットインデックスを返す
|
||||
# 最初に遭遇した削除マークを記録
|
||||
if first_tombstone == -1 and self.buckets[index] is self.TOMBSTONE:
|
||||
first_tombstone = index
|
||||
# バケットインデックスを計算、末尾を超えた場合は先頭に戻る
|
||||
index = (index + 1) % self.capacity
|
||||
# キーが存在しない場合、挿入ポイントのインデックスを返す
|
||||
return index if first_tombstone == -1 else first_tombstone
|
||||
|
||||
def get(self, key: int) -> str:
|
||||
"""照会操作"""
|
||||
# key に対応するバケットインデックスを検索
|
||||
index = self.find_bucket(key)
|
||||
# キー値ペアが見つかれば、対応する val を返す
|
||||
if self.buckets[index] not in [None, self.TOMBSTONE]:
|
||||
return self.buckets[index].val
|
||||
# キー値ペアが存在しない場合、None を返す
|
||||
return None
|
||||
|
||||
def put(self, key: int, val: str):
|
||||
"""追加操作"""
|
||||
# 負荷率が閾値を超えた場合、拡張を実行
|
||||
if self.load_factor() > self.load_thres:
|
||||
self.extend()
|
||||
# key に対応するバケットインデックスを検索
|
||||
index = self.find_bucket(key)
|
||||
# キー値ペアが見つかれば、val を上書きして返す
|
||||
if self.buckets[index] not in [None, self.TOMBSTONE]:
|
||||
self.buckets[index].val = val
|
||||
return
|
||||
# キー値ペアが存在しない場合、キー値ペアを追加
|
||||
self.buckets[index] = Pair(key, val)
|
||||
self.size += 1
|
||||
|
||||
def remove(self, key: int):
|
||||
"""削除操作"""
|
||||
# key に対応するバケットインデックスを検索
|
||||
index = self.find_bucket(key)
|
||||
# キー値ペアが見つかれば、削除マークで覆う
|
||||
if self.buckets[index] not in [None, self.TOMBSTONE]:
|
||||
self.buckets[index] = self.TOMBSTONE
|
||||
self.size -= 1
|
||||
|
||||
def extend(self):
|
||||
"""ハッシュテーブルを拡張"""
|
||||
# 元のハッシュテーブルを一時的に保存
|
||||
buckets_tmp = self.buckets
|
||||
# 拡張された新しいハッシュテーブルを初期化
|
||||
self.capacity *= self.extend_ratio
|
||||
self.buckets = [None] * self.capacity
|
||||
self.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 pair in buckets_tmp:
|
||||
if pair not in [None, self.TOMBSTONE]:
|
||||
self.put(pair.key, pair.val)
|
||||
|
||||
def print(self):
|
||||
"""ハッシュテーブルを出力"""
|
||||
for pair in self.buckets:
|
||||
if pair is None:
|
||||
print("None")
|
||||
elif pair is self.TOMBSTONE:
|
||||
print("TOMBSTONE")
|
||||
else:
|
||||
print(pair.key, "->", pair.val)
|
||||
|
||||
|
||||
"""Driver Code"""
|
||||
if __name__ == "__main__":
|
||||
# ハッシュテーブルを初期化
|
||||
hashmap = HashMapOpenAddressing()
|
||||
|
||||
# 追加操作
|
||||
# キー値ペア (key, val) をハッシュテーブルに追加
|
||||
hashmap.put(12836, "Ha")
|
||||
hashmap.put(15937, "Luo")
|
||||
hashmap.put(16750, "Suan")
|
||||
hashmap.put(13276, "Fa")
|
||||
hashmap.put(10583, "Ya")
|
||||
print("\n追加後、ハッシュテーブルは\nKey -> Value")
|
||||
hashmap.print()
|
||||
|
||||
# 照会操作
|
||||
# ハッシュテーブルにキーを入力し、値 val を取得
|
||||
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, val) を削除
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hashmap.remove(16750)
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print("\n16750 を削除後、ハッシュテーブルは\nKey -> Value")
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hashmap.print()
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58
ja/codes/python/chapter_hashing/simple_hash.py
Normal file
58
ja/codes/python/chapter_hashing/simple_hash.py
Normal file
@@ -0,0 +1,58 @@
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"""
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File: simple_hash.py
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Created Time: 2023-06-15
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Author: krahets (krahets@163.com)
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"""
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def add_hash(key: str) -> int:
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"""加法ハッシュ"""
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hash = 0
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modulus = 1000000007
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for c in key:
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hash += ord(c)
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return hash % modulus
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def mul_hash(key: str) -> int:
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"""乗法ハッシュ"""
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hash = 0
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||||
modulus = 1000000007
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||||
for c in key:
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hash = 31 * hash + ord(c)
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return hash % modulus
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||||
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def xor_hash(key: str) -> int:
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"""XORハッシュ"""
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hash = 0
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||||
modulus = 1000000007
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for c in key:
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hash ^= ord(c)
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return hash % modulus
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def rot_hash(key: str) -> int:
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"""回転ハッシュ"""
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hash = 0
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modulus = 1000000007
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for c in key:
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hash = (hash << 4) ^ (hash >> 28) ^ ord(c)
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return hash % modulus
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"""Driver Code"""
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if __name__ == "__main__":
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key = "Hello algorithm"
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hash = add_hash(key)
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print(f"加法ハッシュ値は {hash}")
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hash = mul_hash(key)
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print(f"乗法ハッシュ値は {hash}")
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hash = xor_hash(key)
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||||
print(f"XORハッシュ値は {hash}")
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hash = rot_hash(key)
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||||
print(f"回転ハッシュ値は {hash}")
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