Add the codes of hashmap (#553)

of chaining and open addressing

codes/java/chapter_hashing/hash_map_chaining.java

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+/**
+ * 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;
+
+/* 键值对 */
+class Pair {
+    public int key;
+    public String val;
+
+    public Pair(int key, String val) {
+        this.key = key;
+        this.val = val;
+    }
+}
+
+/* 链式地址哈希表 */
+class HashMapChaining {
+    int size; // 键值对数量
+    int capacity; // 哈希表容量
+    double loadThres; // 触发扩容的负载因子阈值
+    int extendRatio; // 扩容倍数
+    List<List<Pair>> buckets; // 桶数组
+
+    /* 构造方法 */
+    public HashMapChaining() {
+        size = 0;
+        capacity = 4;
+        loadThres = 2 / 3.0;
+        extendRatio = 2;
+        buckets = new ArrayList<>(capacity);
+        for (int i = 0; i < capacity; i++) {
+            buckets.add(new ArrayList<>());
+        }
+    }
+
+    /* 哈希函数 */
+    int hashFunc(int key) {
+        return key % capacity;
+    }
+
+    /* 负载因子 */
+    double loadFactor() {
+        return (double) size / capacity;
+    }
+
+    /* 查询操作 */
+    String get(int key) {
+        int index = hashFunc(key);
+        List<Pair> bucket = buckets.get(index);
+        // 遍历桶，若找到 key 则返回对应 val
+        for (Pair pair : bucket) {
+            if (pair.key == key) {
+                return pair.val;
+            }
+        }
+        // 若未找到 key 则返回 null
+        return null;
+    }
+
+    /* 添加操作 */
+    void put(int key, String val) {
+        // 当负载因子超过阈值时，执行扩容
+        if (loadFactor() > loadThres) {
+            extend();
+        }
+        int index = hashFunc(key);
+        List<Pair> bucket = buckets.get(index);
+        // 遍历桶，若遇到指定 key ，则更新对应 val 并返回
+        for (Pair pair : bucket) {
+            if (pair.key == key) {
+                pair.val = val;
+                return;
+            }
+        }
+        // 若无该 key ，则将键值对添加至尾部
+        Pair pair = new Pair(key, val);
+        bucket.add(pair);
+        size++;
+    }
+
+    /* 删除操作 */
+    void remove(int key) {
+        int index = hashFunc(key);
+        List<Pair> bucket = buckets.get(index);
+        // 遍历桶，从中删除键值对
+        for (Pair pair : bucket) {
+            if (pair.key == key)
+                bucket.remove(pair);
+        }
+        size--;
+    }
+
+    /* 扩容哈希表 */
+    void extend() {
+        // 暂存原哈希表
+        List<List<Pair>> bucketsTmp = buckets;
+        // 初始化扩容后的新哈希表
+        capacity *= extendRatio;
+        buckets = new ArrayList<>(capacity);
+        for (int i = 0; i < capacity; i++) {
+            buckets.add(new ArrayList<>());
+        }
+        size = 0;
+        // 将键值对从原哈希表搬运至新哈希表
+        for (List<Pair> bucket : bucketsTmp) {
+            for (Pair pair : bucket) {
+                put(pair.key, pair.val);
+            }
+        }
+    }
+
+    /* 打印哈希表 */
+    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) {
+        /* 初始化哈希表 */
+        HashMapChaining map = new HashMapChaining();
+
+        /* 添加操作 */
+        // 在哈希表中添加键值对 (key, value)
+        map.put(12836, "小哈");
+        map.put(15937, "小啰");
+        map.put(16750, "小算");
+        map.put(13276, "小法");
+        map.put(10583, "小鸭");
+        System.out.println("\n添加完成后，哈希表为\nKey -> Value");
+        map.print();
+
+        /* 查询操作 */
+        // 向哈希表输入键 key ，得到值 value
+        String name = map.get(13276);
+        System.out.println("\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)
+        map.remove(12836);
+        System.out.println("\n删除 12836 后，哈希表为\nKey -> Value");
+        map.print();
+    }
+}