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ko/codes/java/chapter_hashing/hash_map_chaining.java

@@ -0,0 +1,148 @@
+/**
+ * File: hash_map_chaining.java
+ * Created Time: 2023-06-13
+ * Author: krahets ([email protected])
+ */
+
+package chapter_hashing;
+
+import java.util.ArrayList;
+import java.util.List;
+
+/* 체이닝 해시 테이블 */
+class HashMapChaining {
+    int size; // 키-값 쌍 개수
+    int capacity; // 해시 테이블 용량
+    double loadThres; // 용량 확장을 수행하는 적재율 임계값
+    int extendRatio; // 용량 확장 배수
+    List<List<Pair>> buckets; // 버킷 배열
+
+    /* 생성자 */
+    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<>());
+        }
+    }
+
+    /* 해시 함수 */
+    int hashFunc(int key) {
+        return key % capacity;
+    }
+
+    /* 적재율 */
+    double loadFactor() {
+        return (double) size / capacity;
+    }
+
+    /* 조회 연산 */
+    String get(int key) {
+        int index = hashFunc(key);
+        List<Pair> bucket = buckets.get(index);
+        // 버킷을 순회하다 key를 찾으면 해당 val을 반환한다
+        for (Pair pair : bucket) {
+            if (pair.key == key) {
+                return pair.val;
+            }
+        }
+        // key를 찾지 못하면 null을 반환한다
+        return null;
+    }
+
+    /* 추가 연산 */
+    void put(int key, String val) {
+        // 적재율이 임계값을 초과하면 용량을 확장한다
+        if (loadFactor() > loadThres) {
+            extend();
+        }
+        int index = hashFunc(key);
+        List<Pair> bucket = buckets.get(index);
+        // 버킷을 순회하다 지정한 key를 만나면 해당 val을 갱신하고 반환한다
+        for (Pair pair : bucket) {
+            if (pair.key == key) {
+                pair.val = val;
+                return;
+            }
+        }
+        // 해당 key가 없으면 키-값 쌍을 맨 뒤에 추가한다
+        Pair pair = new Pair(key, val);
+        bucket.add(pair);
+        size++;
+    }
+
+    /* 삭제 연산 */
+    void remove(int key) {
+        int index = hashFunc(key);
+        List<Pair> bucket = buckets.get(index);
+        // 버킷을 순회하며 키-값 쌍을 삭제한다
+        for (Pair pair : bucket) {
+            if (pair.key == key) {
+                bucket.remove(pair);
+                size--;
+                break;
+            }
+        }
+    }
+
+    /* 해시 테이블 용량 확장 */
+    void extend() {
+        // 원래 해시 테이블을 임시로 저장한다
+        List<List<Pair>> bucketsTmp = buckets;
+        // 용량을 확장한 새 해시 테이블을 초기화한다
+        capacity *= extendRatio;
+        buckets = new ArrayList<>(capacity);
+        for (int i = 0; i < capacity; i++) {
+            buckets.add(new ArrayList<>());
+        }
+        size = 0;
+        // 원래 해시 테이블의 키-값 쌍을 새 해시 테이블로 옮긴다
+        for (List<Pair> bucket : bucketsTmp) {
+            for (Pair pair : bucket) {
+                put(pair.key, pair.val);
+            }
+        }
+    }
+
+    /* 해시 테이블 출력 */
+    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) {
+        /* 해시 테이블 초기화 */
+        HashMapChaining map = new HashMapChaining();
+
+        /* 추가 연산 */
+        // 해시 테이블에 (key, value) 키-값 쌍을 추가한다
+        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("\n추가를 마친 후의 해시 테이블\n키 -> 값");
+        map.print();
+
+        /* 조회 연산 */
+        // 해시 테이블에 키 key를 입력하여 값 value를 얻는다
+        String name = map.get(13276);
+        System.out.println("\n학번 13276을 입력하여 조회한 이름 " + name);
+
+        /* 삭제 연산 */
+        // 해시 테이블에서 (key, value) 키-값 쌍을 삭제한다
+        map.remove(12836);
+        System.out.println("\n12836을 삭제한 뒤의 해시 테이블\n키 -> 값");
+        map.print();
+    }
+}