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5.7 KiB
C++
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C++
/**
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* File: hash_map_open_addressing.cpp
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* Created Time: 2023-06-13
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* Author: krahets ([email protected])
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*/
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#include "./array_hash_map.cpp"
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/* 개방 주소법 해시 테이블 */
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class HashMapOpenAddressing {
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private:
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int size; // 키-값 쌍 개수
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int capacity = 4; // 해시 테이블 용량
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const double loadThres = 2.0 / 3.0; // 용량 확장을 수행하는 적재율 임계값
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const int extendRatio = 2; // 용량 확장 배수
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vector<Pair *> buckets; // 버킷 배열
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Pair *TOMBSTONE = new Pair(-1, "-1"); // 삭제 표시
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public:
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/* 생성자 */
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HashMapOpenAddressing() : size(0), buckets(capacity, nullptr) {
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}
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/* 소멸자 */
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~HashMapOpenAddressing() {
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for (Pair *pair : buckets) {
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if (pair != nullptr && pair != TOMBSTONE) {
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delete pair;
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}
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}
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delete TOMBSTONE;
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}
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/* 해시 함수 */
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int hashFunc(int key) {
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return key % capacity;
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}
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/* 적재율 */
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double loadFactor() {
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return (double)size / capacity;
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}
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/* key에 해당하는 버킷 인덱스 탐색 */
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int findBucket(int key) {
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int index = hashFunc(key);
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int firstTombstone = -1;
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// 선형 탐사로 탐색하고, 빈 버킷을 만나면 반복문을 종료한다
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while (buckets[index] != nullptr) {
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// key를 만나면 해당 버킷 인덱스를 반환한다
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if (buckets[index]->key == key) {
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// 이전에 삭제 표시를 만났으면 키-값 쌍을 그 인덱스로 옮긴다
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if (firstTombstone != -1) {
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buckets[firstTombstone] = buckets[index];
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buckets[index] = TOMBSTONE;
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return firstTombstone; // 옮긴 후의 버킷 인덱스를 반환한다
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}
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return index; // 버킷 인덱스를 반환한다
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}
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// 처음 만난 삭제 표시를 기록한다
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if (firstTombstone == -1 && buckets[index] == TOMBSTONE) {
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firstTombstone = index;
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}
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// 버킷 인덱스를 계산하고, 끝을 넘어가면 처음으로 돌아온다
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index = (index + 1) % capacity;
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}
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// key가 없으면 추가할 위치의 인덱스를 반환한다
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return firstTombstone == -1 ? index : firstTombstone;
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}
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/* 조회 연산 */
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string get(int key) {
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// key에 해당하는 버킷 인덱스 탐색
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int index = findBucket(key);
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// 키-값 쌍을 찾으면 해당 val을 반환한다
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if (buckets[index] != nullptr && buckets[index] != TOMBSTONE) {
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return buckets[index]->val;
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}
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// 키-값 쌍이 없으면 빈 문자열을 반환한다
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return "";
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}
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/* 추가 연산 */
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void put(int key, string val) {
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// 적재율이 임계값을 초과하면 용량을 확장한다
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if (loadFactor() > loadThres) {
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extend();
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}
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// key에 해당하는 버킷 인덱스 탐색
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int index = findBucket(key);
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// 키-값 쌍을 찾으면 val을 덮어쓰고 반환한다
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if (buckets[index] != nullptr && buckets[index] != TOMBSTONE) {
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buckets[index]->val = val;
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return;
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}
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// 키-값 쌍이 없으면 해당 키-값 쌍을 추가한다
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buckets[index] = new Pair(key, val);
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size++;
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}
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/* 삭제 연산 */
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void remove(int key) {
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// key에 해당하는 버킷 인덱스 탐색
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int index = findBucket(key);
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// 키-값 쌍을 찾으면 삭제 표시로 덮어쓴다
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if (buckets[index] != nullptr && buckets[index] != TOMBSTONE) {
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delete buckets[index];
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buckets[index] = TOMBSTONE;
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size--;
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}
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}
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/* 해시 테이블 용량 확장 */
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void extend() {
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// 원래 해시 테이블을 임시로 저장한다
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vector<Pair *> bucketsTmp = buckets;
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// 용량을 확장한 새 해시 테이블을 초기화한다
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capacity *= extendRatio;
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buckets = vector<Pair *>(capacity, nullptr);
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size = 0;
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// 원래 해시 테이블의 키-값 쌍을 새 해시 테이블로 옮긴다
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for (Pair *pair : bucketsTmp) {
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if (pair != nullptr && pair != TOMBSTONE) {
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put(pair->key, pair->val);
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delete pair;
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}
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}
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}
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/* 해시 테이블 출력 */
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void print() {
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for (Pair *pair : buckets) {
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if (pair == nullptr) {
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cout << "nullptr" << endl;
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} else if (pair == TOMBSTONE) {
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cout << "TOMBSTONE" << endl;
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} else {
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cout << pair->key << " -> " << pair->val << endl;
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}
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}
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}
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};
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/* 실행 코드 */
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int main() {
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// 해시 테이블 초기화
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HashMapOpenAddressing hashmap;
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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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cout << "\n추가를 마친 후의 해시 테이블\n키 -> 값" << endl;
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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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string name = hashmap.get(13276);
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cout << "\n학번 13276을 입력하여 조회한 이름 " << name << endl;
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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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cout << "\n16750을 삭제한 후의 해시 테이블\n키 -> 값" << endl;
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|
hashmap.print();
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return 0;
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}
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