hello-algo/ko/codes/dart/chapter_hashing/hash_map_chaining.dart

/**
 * File: hash_map_chaining.dart
 * Created Time: 2023-06-24
 * Author: liuyuxin ([email protected])
 */

import 'array_hash_map.dart';

/* 체이닝 해시 테이블 */
class HashMapChaining {
  late int size; // 키-값 쌍 개수
  late int capacity; // 해시 테이블 용량
  late double loadThres; // 용량 확장을 수행하는 적재율 임계값
  late int extendRatio; // 용량 확장 배수
  late List<List<Pair>> buckets; // 버킷 배열

  /* 생성자 */
  HashMapChaining() {
    size = 0;
    capacity = 4;
    loadThres = 2.0 / 3.0;
    extendRatio = 2;
    buckets = List.generate(capacity, (_) => []);
  }

  /* 해시 함수 */
  int hashFunc(int key) {
    return key % capacity;
  }

  /* 적재율 */
  double loadFactor() {
    return size / capacity;
  }

  /* 조회 연산 */
  String? get(int key) {
    int index = hashFunc(key);
    List<Pair> bucket = buckets[index];
    // 버킷을 순회하다 key를 찾으면 해당 val을 반환한다
    for (Pair pair in 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[index];
    // 버킷을 순회하다 지정한 key를 만나면 해당 val을 갱신하고 반환한다
    for (Pair pair in bucket) {
      if (pair.key == key) {
        pair.val = val;
        return;
      }
    }
    // 해당 key가 없으면 키-값 쌍을 맨 뒤에 추가한다
    Pair pair = Pair(key, val);
    bucket.add(pair);
    size++;
  }

  /* 삭제 연산 */
  void remove(int key) {
    int index = hashFunc(key);
    List<Pair> bucket = buckets[index];
    // 버킷을 순회하며 키-값 쌍을 삭제한다
    for (Pair pair in 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 = List.generate(capacity, (_) => []);
    size = 0;
    // 원래 해시 테이블의 키-값 쌍을 새 해시 테이블로 옮긴다
    for (List<Pair> bucket in bucketsTmp) {
      for (Pair pair in bucket) {
        put(pair.key, pair.val);
      }
    }
  }

  /* 해시 테이블 출력 */
  void printHashMap() {
    for (List<Pair> bucket in buckets) {
      List<String> res = [];
      for (Pair pair in bucket) {
        res.add("${pair.key} -> ${pair.val}");
      }
      print(res);
    }
  }
}

/* 실행 코드 */
void main() {
  /* 해시 테이블 초기화 */
  HashMapChaining map = 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");
  print("\n추가를 마친 후의 해시 테이블\n키 -> 값");
  map.printHashMap();

  /* 조회 연산 */
  // 해시 테이블에 키 key를 입력하여 값 value를 얻는다
  String? name = map.get(13276);
  print("\n학번 13276을 입력하여 조회한 이름 = ${name}");

  /* 삭제 연산 */
  // 해시 테이블에서 (key, value) 키-값 쌍을 삭제한다
  map.remove(12836);
  print("\n12836을 삭제한 뒤의 해시 테이블\n키 -> 값");
  map.printHashMap();
}