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ja/codes/ruby/chapter_hashing/hash_map_chaining.rb

@@ -0,0 +1,128 @@
+=begin
+File: hash_map_chaining.rb
+Created Time: 2024-04-13
+Author: Xuan Khoa Tu Nguyen (ngxktuzkai2000@gmail.com)
+=end
+
+require_relative './array_hash_map'
+
+### キーアドレス法ハッシュテーブル ###
+class HashMapChaining
+  ### コンストラクタ ###
+  def initialize
+    @size = 0 # キーと値のペア数
+    @capacity = 4 # ハッシュテーブル容量
+    @load_thres = 2.0 / 3.0 # リサイズを発動する負荷率のしきい値
+    @extend_ratio = 2 # 拡張倍率
+    @buckets = Array.new(@capacity) { [] } # バケット配列
+  end
+
+  ### ハッシュ関数 ###
+  def hash_func(key)
+    key % @capacity
+  end
+
+  ### 負荷率 ###
+  def load_factor
+    @size / @capacity
+  end
+
+  ### 検索操作 ###
+  def get(key)
+    index = hash_func(key)
+    bucket = @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 pair in bucket
+      return pair.val if pair.key == key
+    end
+    # `key` が見つからなければ `nil` を返す
+    nil
+  end
+
+  ### 追加操作 ###
+  def put(key, val)
+    # 負荷率がしきい値を超えたら、リサイズを実行
+    extend if load_factor > @load_thres
+    index = hash_func(key)
+    bucket = @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 pair in bucket
+      if pair.key == key
+        pair.val = val
+        return
+      end
+    end
+    # その key が存在しなければ、キーと値のペアを末尾に追加
+    pair = Pair.new(key, val)
+    bucket << pair
+    @size += 1
+  end
+
+  ### 削除操作 ###
+  def remove(key)
+    index = hash_func(key)
+    bucket = @buckets[index]
+    # バケットを走査してキーと値のペアを削除
+    for pair in bucket
+      if pair.key == key
+        bucket.delete(pair)
+        @size -= 1
+        break
+      end
+    end
+  end
+
+  ### ハッシュテーブルを拡張 ###
+  def extend
+    # 元のハッシュテーブルを一時保存
+    buckets = @buckets
+    # リサイズ後の新しいハッシュテーブルを初期化
+    @capacity *= @extend_ratio
+    @buckets = Array.new(@capacity) { [] }
+    @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 in buckets
+      for pair in bucket
+        put(pair.key, pair.val)
+      end
+    end
+  end
+
+  ### ハッシュテーブルを出力 ###
+  def print
+    for bucket in @buckets
+      res = []
+      for pair in bucket
+        res << "#{pair.key} -> #{pair.val}"
+      end
+      pp res
+    end
+  end
+end
+
+### Driver Code ###
+if __FILE__ == $0
+  # ## ハッシュテーブルを初期化
+  hashmap = HashMapChaining.new
+
+  # 追加操作
+  # ハッシュテーブルにキーと値の組 (key, value) を追加する
+  hashmap.put(12836, "シャオハー")
+  hashmap.put(15937, "シャオルオ")
+  hashmap.put(16750, "シャオスワン")
+  hashmap.put(13276, "シャオファー")
+  hashmap.put(10583, "シャオヤー")
+  puts "\n追加完了後、ハッシュテーブルは\n[Key1 -> Value1, Key2 -> Value2, ...]"
+  hashmap.print
+
+  # 検索操作
+  # ハッシュテーブルにキー key を入力し、値 value を取得する
+  name = hashmap.get(13276)
+  puts "\n学籍番号 13276 を入力すると、名前 #{name} が見つかりました"
+
+  # 削除操作
+  # ハッシュテーブルからキーと値の組 (key, value) を削除する
+  hashmap.remove(12836)
+  puts "\n12836 を削除した後、ハッシュテーブルは\n[Key1 -> Value1, Key2 -> Value2, ...]"
+  hashmap.print
+end