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ja/codes/go/chapter_hashing/hash_map_chaining.go

@@ -0,0 +1,134 @@
+// File: hash_map_chaining.go
+// Created Time: 2023-06-23
+// Author: Reanon (793584285@qq.com)
+
+package chapter_hashing
+
+import (
+	"fmt"
+	"strconv"
+	"strings"
+)
+
+/* チェイン法ハッシュテーブル */
+type hashMapChaining struct {
+	size        int      // キーと値のペア数
+	capacity    int      // ハッシュテーブル容量
+	loadThres   float64  // リサイズを発動する負荷率のしきい値
+	extendRatio int      // 拡張倍率
+	buckets     [][]pair // バケット配列
+}
+
+/* コンストラクタ */
+func newHashMapChaining() *hashMapChaining {
+	buckets := make([][]pair, 4)
+	for i := 0; i < 4; i++ {
+		buckets[i] = make([]pair, 0)
+	}
+	return &hashMapChaining{
+		size:        0,
+		capacity:    4,
+		loadThres:   2.0 / 3.0,
+		extendRatio: 2,
+		buckets:     buckets,
+	}
+}
+
+/* ハッシュ関数 */
+func (m *hashMapChaining) hashFunc(key int) int {
+	return key % m.capacity
+}
+
+/* 負荷率 */
+func (m *hashMapChaining) loadFactor() float64 {
+	return float64(m.size) / float64(m.capacity)
+}
+
+/* 検索操作 */
+func (m *hashMapChaining) get(key int) string {
+	idx := m.hashFunc(key)
+	bucket := m.buckets[idx]
+	// バケットを走査し、key が見つかれば対応する val を返す
+	for _, p := range bucket {
+		if p.key == key {
+			return p.val
+		}
+	}
+	// key が見つからない場合は空文字列を返す
+	return ""
+}
+
+/* 追加操作 */
+func (m *hashMapChaining) put(key int, val string) {
+	// 負荷率がしきい値を超えたら、リサイズを実行
+	if m.loadFactor() > m.loadThres {
+		m.extend()
+	}
+	idx := m.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
+	for i := range m.buckets[idx] {
+		if m.buckets[idx][i].key == key {
+			m.buckets[idx][i].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
+	p := pair{
+		key: key,
+		val: val,
+	}
+	m.buckets[idx] = append(m.buckets[idx], p)
+	m.size += 1
+}
+
+/* 削除操作 */
+func (m *hashMapChaining) remove(key int) {
+	idx := m.hashFunc(key)
+	// バケットを走査してキーと値のペアを削除
+	for i, p := range m.buckets[idx] {
+		if p.key == key {
+			// スライスから削除する
+			m.buckets[idx] = append(m.buckets[idx][:i], m.buckets[idx][i+1:]...)
+			m.size -= 1
+			break
+		}
+	}
+}
+
+/* ハッシュテーブルを拡張 */
+func (m *hashMapChaining) extend() {
+	// 元のハッシュテーブルを一時保存
+	tmpBuckets := make([][]pair, len(m.buckets))
+	for i := 0; i < len(m.buckets); i++ {
+		tmpBuckets[i] = make([]pair, len(m.buckets[i]))
+		copy(tmpBuckets[i], m.buckets[i])
+	}
+	// リサイズ後の新しいハッシュテーブルを初期化
+	m.capacity *= m.extendRatio
+	m.buckets = make([][]pair, m.capacity)
+	for i := 0; i < m.capacity; i++ {
+		m.buckets[i] = make([]pair, 0)
+	}
+	m.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
+	for _, bucket := range tmpBuckets {
+		for _, p := range bucket {
+			m.put(p.key, p.val)
+		}
+	}
+}
+
+/* ハッシュテーブルを出力 */
+func (m *hashMapChaining) print() {
+	var builder strings.Builder
+
+	for _, bucket := range m.buckets {
+		builder.WriteString("[")
+		for _, p := range bucket {
+			builder.WriteString(strconv.Itoa(p.key) + " -> " + p.val + " ")
+		}
+		builder.WriteString("]")
+		fmt.Println(builder.String())
+		builder.Reset()
+	}
+}