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我最近开始学习数据结构。我根据书本,使用二次探测方法写了一个哈希表。代码如下:
class QuadraticProbingHashTable<E> implements HashTable<E> {
private static final int DEFAULT_TABLE_SIZE = 11;
private HashEntry<E>[] array;
private int currentSize;
public QuadraticProbingHashTable() {
this(DEFAULT_TABLE_SIZE);
}
public QuadraticProbingHashTable(int size) {
allocateArray(size);
makeEmpty();
}
@SuppressWarnings("unchecked")
private void allocateArray(int size) {
array = new HashEntry[nextPrime(size)];
}
@Override
public int size() {
return currentSize;
}
@Override
public boolean isEmpty() {
return currentSize == 0;
}
@Override
public void clear() {
makeEmpty();
}
private void makeEmpty() {
currentSize = 0;
for (int i = 0; i < array.length; i++) {
array[i] = null;
}
}
@Override
public boolean contains(E e) {
int pos = findPos(e);
return isActive(pos);
}
@Override
public void add(E e) {
int pos = findPos(e);
if (isActive(pos))
return;
array[pos] = new HashEntry<E>(e);
currentSize++;
if (currentSize > array.length / 2)
rehash();
}
@Override
public void remove(E e) {
int pos = findPos(e);
if (isActive(pos)) {
array[pos].isActive = false;
currentSize--;
}
}
private int findPos(E e) {
int offset = 1;
int currentPos = hash(e);
while (array[currentPos] != null && !array[currentPos].data.equals(e)) {
currentPos += offset;
offset += 2;
if (currentPos >= array.length)
currentPos -= array.length;
}
return currentPos;
}
private boolean isActive(int pos) {
return array[pos] != null && array[pos].isActive;
}
private int hash(E e) {
int hashVal = e.hashCode();
hashVal %= array.length;
if (hashVal < 0)
hashVal += array.length;
return hashVal;
}
private void rehash() {
HashEntry<E>[] oldArray = array;
allocateArray(nextPrime(array.length << 1));
currentSize = 0;
for (int i = 0; i < oldArray.length; i++) {
if (oldArray[i] != null && oldArray[i].isActive)
add(oldArray[i].data);
}
}
@Override
public String toString() {
StringJoiner joiner = new StringJoiner();
for (int i = 0; i < array.length; i++)
if (isActive(i))
joiner.add(array[i].data);
return joiner.toString();
}
private static class HashEntry<E> {
E data;
boolean isActive;
public HashEntry(E data) {
this(data, true);
}
public HashEntry(E data, boolean isActive) {
this.data = data;
this.isActive = isActive;
}
}
// get next prime
public int nextPrime(int n) {
if (n % 2 == 0)
n++;
while (!isPrime(n))
n += 2;
return n;
}
private boolean isPrime(int n) {
if (n == 2 || n == 3)
return true;
if (n == 1 || n % 2 == 0)
return false;
for (int i = 3; i * i <= n; i++) {
if (n % i == 0)
return false;
}
return true;
}
// util
private static class StringJoiner {
private String delimiter;
private String prefix;
private String suffix;
private String emptyValue;
private StringBuilder builder;
public StringJoiner() {
this(", ", "[", "]");
}
public StringJoiner(String delimiter, String prefix, String suffix) {
super();
this.delimiter = delimiter;
this.prefix = prefix;
this.suffix = suffix;
emptyValue = prefix + suffix;
}
public StringJoiner add(Object obj) {
prepareBuilder().append(obj.toString());
return this;
}
private StringBuilder prepareBuilder() {
if (builder == null)
builder = new StringBuilder().append(prefix);
else
builder.append(delimiter);
return builder;
}
@Override
public String toString() {
if (builder == null)
return emptyValue;
return builder.append(suffix).toString();
}
}
}
interface HashTable<E> {
int size();
boolean isEmpty();
void clear();
boolean contains(E e);
void add(E e);
void remove(E e);
}
检查了几次后,我添加了数据。我认为虽然哈希表是无序的,但是其中的元素应该是有特定顺序的。
首先测试以下一组数据:
public class MainTest {
public static void main(String[] args) {
HashTable<Integer> table = new QuadraticProbingHashTable<>();
for (int i = 60; i <= 90; i++) {
table.add(i);
}
System.out.println(table);
}
}
这是排序后的结果:
[60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90]
然后我在第一个测试数据上添加了10并再次测试:
public class MainTest {
public static void main(String[] args) {
HashTable<Integer> table = new QuadraticProbingHashTable<>();
// for (int i = 60; i <= 90; i++) {
for (int i = 70; i <= 100; i++) {
table.add(i);
}
System.out.println(table);
}
}
但是结果如下:
[97, 98, 99, 100, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96]
它已经变得无序。
不知道是我写的代码有问题,还是有其他原因。有人可以帮我检查一下吗?我刚刚接触了数据结构。
最佳答案
哈希表并不意味着用作排序的数据结构。它们专为快速查找而设计,并将按照允许最快查找的顺序放置元素。
如果您的表格在某个时刻被排序,那么这只是偶然。
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