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+/**
+* File: hash_map_chaining.cs
+* Created Time: 2023-06-26
+* Author: hpstory (hpstory1024@163.com)
+*/
+
+namespace hello_algo.chapter_hashing;
+
+/* チェイン法ハッシュテーブル */
+class HashMapChaining {
+    int size; // キーと値のペア数
+    int capacity; // ハッシュテーブル容量
+    double loadThres; // リサイズを発動する負荷率のしきい値
+    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 List<List<Pair>>(capacity);
+        for (int i = 0; i < capacity; i++) {
+            buckets.Add([]);
+        }
+    }
+
+    /* ハッシュ関数 */
+    int HashFunc(int key) {
+        return key % capacity;
+    }
+
+    /* 負荷率 */
+    double LoadFactor() {
+        return (double)size / capacity;
+    }
+
+    /* 検索操作 */
+    public string? Get(int key) {
+        int index = HashFunc(key);
+        // バケットを走査し、key が見つかれば対応する val を返す
+        foreach (Pair pair in buckets[index]) {
+            if (pair.key == key) {
+                return pair.val;
+            }
+        }
+        // key が見つからない場合は null を返す
+        return null;
+    }
+
+    /* 追加操作 */
+    public void Put(int key, string val) {
+        // 負荷率がしきい値を超えたら、リサイズを実行
+        if (LoadFactor() > loadThres) {
+            Extend();
+        }
+        int index = HashFunc(key);
+        // バケットを走査し、指定した key が見つかれば対応する val を更新して返す
+        foreach (Pair pair in buckets[index]) {
+            if (pair.key == key) {
+                pair.val = val;
+                return;
+            }
+        }
+        // その key が存在しなければ、キーと値のペアを末尾に追加
+        buckets[index].Add(new Pair(key, val));
+        size++;
+    }
+
+    /* 削除操作 */
+    public void Remove(int key) {
+        int index = HashFunc(key);
+        // バケットを走査してキーと値のペアを削除
+        foreach (Pair pair in buckets[index].ToList()) {
+            if (pair.key == key) {
+                buckets[index].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保存
+        List<List<Pair>> bucketsTmp = buckets;
+        // リサイズ後の新しいハッシュテーブルを初期化
+        capacity *= extendRatio;
+        buckets = new List<List<Pair>>(capacity);
+        for (int i = 0; i < capacity; i++) {
+            buckets.Add([]);
+        }
+        size = 0;
+        // キーと値のペアを元のハッシュテーブルから新しいハッシュテーブルへ移す
+        foreach (List<Pair> bucket in bucketsTmp) {
+            foreach (Pair pair in bucket) {
+                Put(pair.key, pair.val);
+            }
+        }
+    }
+
+    /* ハッシュテーブルを出力 */
+    public void Print() {
+        foreach (List<Pair> bucket in buckets) {
+            List<string> res = [];
+            foreach (Pair pair in bucket) {
+                res.Add(pair.key + " -> " + pair.val);
+            }
+            foreach (string kv in res) {
+                Console.WriteLine(kv);
+            }
+        }
+    }
+}
+
+public class hash_map_chaining {
+    [Test]
+    public void Test() {
+        /* ハッシュテーブルを初期化 */
+        HashMapChaining map = new();
+
+        /* 追加操作 */
+        // ハッシュテーブルにキーと値のペア (key, value) を追加
+        map.Put(12836, "シャオハー");
+        map.Put(15937, "シャオルオ");
+        map.Put(16750, "シャオスワン");
+        map.Put(13276, "シャオファー");
+        map.Put(10583, "シャオヤー");
+        Console.WriteLine("\n追加完了後、ハッシュテーブルは\nKey -> Value");
+        map.Print();
+
+        /* 検索操作 */
+        // キー key をハッシュテーブルに渡し、値 value を取得
+        string? name = map.Get(13276);
+        Console.WriteLine("\n学籍番号 13276 を入力すると、氏名 " + name);
+
+        /* 削除操作 */
+        // ハッシュテーブルからキーと値のペア (key, value) を削除
+        map.Remove(12836);
+        Console.WriteLine("\n12836 を削除した後、ハッシュテーブルは\nKey -> Value");
+        map.Print();
+    }
+}