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ja/codes/javascript/chapter_hashing/hash_map_chaining.js

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+/**
+ * File: hash_map_chaining.js
+ * Created Time: 2023-08-06
+ * Author: yuan0221 (yl1452491917@gmail.com)
+ */
+
+/* キーと値の組 Number -> String */
+class Pair {
+    constructor(key, val) {
+        this.key = key;
+        this.val = val;
+    }
+}
+
+/* チェイン法ハッシュテーブル */
+class HashMapChaining {
+    #size; // キーと値のペア数
+    #capacity; // ハッシュテーブル容量
+    #loadThres; // リサイズを発動する負荷率のしきい値
+    #extendRatio; // 拡張倍率
+    #buckets; // バケット配列
+
+    /* コンストラクタ */
+    constructor() {
+        this.#size = 0;
+        this.#capacity = 4;
+        this.#loadThres = 2.0 / 3.0;
+        this.#extendRatio = 2;
+        this.#buckets = new Array(this.#capacity).fill(null).map((x) => []);
+    }
+
+    /* ハッシュ関数 */
+    #hashFunc(key) {
+        return key % this.#capacity;
+    }
+
+    /* 負荷率 */
+    #loadFactor() {
+        return this.#size / this.#capacity;
+    }
+
+    /* 検索操作 */
+    get(key) {
+        const index = this.#hashFunc(key);
+        const bucket = this.#buckets[index];
+        // バケットを走査し、key が見つかれば対応する val を返す
+        for (const pair of bucket) {
+            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 */
+    put(key, val) {
+        // 負荷率がしきい値を超えたら、リサイズを実行
+        if (this.#loadFactor() > this.#loadThres) {
+            this.#extend();
+        }
+        const index = this.#hashFunc(key);
+        const bucket = this.#buckets[index];
+        // 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 (const pair of bucket) {
+            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
+        const pair = new Pair(key, val);
+        bucket.push(pair);
+        this.#size++;
+    }
+
+    /* 削除操作 */
+    remove(key) {
+        const index = this.#hashFunc(key);
+        let bucket = this.#buckets[index];
+        // バケットを走査してキーと値のペアを削除
+        for (let i = 0; i < bucket.length; i++) {
+            if (bucket[i].key === key) {
+                bucket.splice(i, 1);
+                this.#size--;
+                break;
+            }
+        }
+    }
+
+    /* ハッシュテーブルを拡張 */
+    #extend() {
+        // 元のハッシュテーブルを一時保存
+        const bucketsTmp = this.#buckets;
+        // リサイズ後の新しいハッシュテーブルを初期化
+        this.#capacity *= this.#extendRatio;
+        this.#buckets = new Array(this.#capacity).fill(null).map((x) => []);
+        this.#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 (const bucket of bucketsTmp) {
+            for (const pair of bucket) {
+                this.put(pair.key, pair.val);
+            }
+        }
+    }
+
+    /* ハッシュテーブルを出力 */
+    print() {
+        for (const bucket of this.#buckets) {
+            let res = [];
+            for (const pair of bucket) {
+                res.push(pair.key + ' -> ' + pair.val);
+            }
+            console.log(res);
+        }
+    }
+}
+
+/* Driver Code */
+/* ハッシュテーブルを初期化 */
+const map = new HashMapChaining();
+
+/* 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.log('\n追加完了後、ハッシュ表は\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
+const name = map.get(13276);
+console.log('\n学籍番号 13276 を入力すると、名前 ' + 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.log('\n12836 を削除した後、ハッシュテーブルは\nKey -> Value');
+map.print();