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Yudong Jin
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* feat(ko): add the complete Korean online edition * Use UTF-8 for Python CI output on Windows * Remove print-book promotion from the Korean site * fix(ko): preserve emphasis before Korean particles
139 lines
5.2 KiB
Python
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Python
"""
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File: hash_map_open_addressing.py
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Created Time: 2023-06-13
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Author: krahets ([email protected])
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import sys
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from pathlib import Path
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sys.path.append(str(Path(__file__).parent.parent))
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from chapter_hashing.array_hash_map import Pair
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class HashMapOpenAddressing:
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"""개방 주소법 해시 테이블"""
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def __init__(self):
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"""생성자"""
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self.size = 0 # 키-값 쌍 개수
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self.capacity = 4 # 해시 테이블 용량
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self.load_thres = 2.0 / 3.0 # 용량 확장을 수행하는 적재율 임계값
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self.extend_ratio = 2 # 용량 확장 배수
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self.buckets: list[Pair | None] = [None] * self.capacity # 버킷 배열
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self.TOMBSTONE = Pair(-1, "-1") # 삭제 표시
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def hash_func(self, key: int) -> int:
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"""해시 함수"""
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return key % self.capacity
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def load_factor(self) -> float:
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"""적재율"""
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return self.size / self.capacity
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def find_bucket(self, key: int) -> int:
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"""key에 해당하는 버킷 인덱스 탐색"""
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index = self.hash_func(key)
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first_tombstone = -1
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# 선형 탐사로 탐색하고, 빈 버킷을 만나면 반복문을 종료한다
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while self.buckets[index] is not None:
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# key를 만나면 해당 버킷 인덱스를 반환한다
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if self.buckets[index].key == key:
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# 이전에 삭제 표시를 만났으면 키-값 쌍을 그 인덱스로 옮긴다
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if first_tombstone != -1:
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self.buckets[first_tombstone] = self.buckets[index]
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self.buckets[index] = self.TOMBSTONE
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return first_tombstone # 옮긴 후의 버킷 인덱스를 반환한다
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return index # 버킷 인덱스를 반환한다
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# 처음 만난 삭제 표시를 기록한다
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if first_tombstone == -1 and self.buckets[index] is self.TOMBSTONE:
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first_tombstone = index
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# 버킷 인덱스를 계산하고, 끝을 넘어가면 처음으로 돌아온다
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index = (index + 1) % self.capacity
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# key가 없으면 추가할 위치의 인덱스를 반환한다
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return index if first_tombstone == -1 else first_tombstone
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def get(self, key: int) -> str:
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"""조회 연산"""
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# key에 해당하는 버킷 인덱스 탐색
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index = self.find_bucket(key)
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# 키-값 쌍을 찾으면 해당 val을 반환한다
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if self.buckets[index] not in [None, self.TOMBSTONE]:
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return self.buckets[index].val
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# 키-값 쌍이 없으면 None을 반환한다
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return None
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def put(self, key: int, val: str):
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"""추가 연산"""
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# 적재율이 임계값을 초과하면 용량을 확장한다
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if self.load_factor() > self.load_thres:
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self.extend()
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# key에 해당하는 버킷 인덱스 탐색
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index = self.find_bucket(key)
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# 키-값 쌍을 찾으면 val을 덮어쓰고 반환한다
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if self.buckets[index] not in [None, self.TOMBSTONE]:
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self.buckets[index].val = val
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return
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# 키-값 쌍이 없으면 해당 키-값 쌍을 추가한다
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self.buckets[index] = Pair(key, val)
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self.size += 1
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def remove(self, key: int):
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"""삭제 연산"""
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# key에 해당하는 버킷 인덱스 탐색
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index = self.find_bucket(key)
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# 키-값 쌍을 찾으면 삭제 표시로 덮어쓴다
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if self.buckets[index] not in [None, self.TOMBSTONE]:
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self.buckets[index] = self.TOMBSTONE
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self.size -= 1
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def extend(self):
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"""해시 테이블 용량 확장"""
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# 원래 해시 테이블을 임시로 저장한다
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buckets_tmp = self.buckets
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# 용량을 확장한 새 해시 테이블을 초기화한다
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self.capacity *= self.extend_ratio
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self.buckets = [None] * self.capacity
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self.size = 0
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# 원래 해시 테이블의 키-값 쌍을 새 해시 테이블로 옮긴다
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for pair in buckets_tmp:
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if pair not in [None, self.TOMBSTONE]:
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self.put(pair.key, pair.val)
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def print(self):
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"""해시 테이블 출력"""
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for pair in self.buckets:
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if pair is None:
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print("None")
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elif pair is self.TOMBSTONE:
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print("TOMBSTONE")
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else:
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print(pair.key, "->", pair.val)
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"""실행 코드"""
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if __name__ == "__main__":
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# 해시 테이블 초기화
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hashmap = HashMapOpenAddressing()
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# 추가 연산
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# 해시 테이블에 키-값 쌍 (key, val)을 추가한다
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hashmap.put(12836, "小哈")
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hashmap.put(15937, "小啰")
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hashmap.put(16750, "小算")
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hashmap.put(13276, "小法")
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hashmap.put(10583, "小鸭")
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print("\n추가를 마친 후의 해시 테이블\n키 -> 값")
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hashmap.print()
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# 조회 연산
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# 해시 테이블에 키 key를 입력하여 값 val을 얻는다
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name = hashmap.get(13276)
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print("\n학번 13276을 입력하여 조회한 이름 " + name)
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# 삭제 연산
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# 해시 테이블에서 키-값 쌍 (key, val)을 삭제한다
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hashmap.remove(16750)
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print("\n16750을 삭제한 후의 해시 테이블\n키 -> 값")
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hashmap.print()
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