使用Java

时间:2017-10-20 18:41:21

标签: java generics hashtable equals hashcode

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在数据结构课程中,我获得了用于"二次探测哈希表的Java源代码"类并要求实现通用映射(使用 get put 方法)并将键/定义对存储在散列表中。我在阅读本书时理解这些材料,但发现很难用编程语言(Java)实现。我认为问题的一部分是确切地理解问题需要什么,部分是Java编程经验的缺陷。我希望收到一些关于我如何解决这类问题的建议,并填写我所遗漏的任何Java知识。

我有些问题
哈希表类与我应该创建的通用映射相关的功能是什么?哈希表有几种方法,包括 get insert remove rehash 等等......目的是什么哈希表生成哈希值以用作地图类中的键?密钥和定义是存储在哈希表中还是存储在地图中?如果哈希表已经完成了所有这些,那么制作地图的重点是什么?

有人可以帮我理解如何处理这样的问题吗?有哪些参考文献可以帮助我,或者特别是这个问题,或者理解如何有效地和有条不紊地完成这种类型的锻炼?

我很感激能得到的任何帮助。我包括本书中的代码,以帮助说明问题。

教科书中的二次探测哈希表代码

public class QuadraticProbingHashTable<AnyType> {

    public QuadraticProbingHashTable() {
         this(DEFAULT_TABLE_SIZE);
     }

     public QuadraticProbingHashTable(int size) {
         allocateArray(size);
         doClear();
     }

     public boolean insert(AnyType x) {
         int currentPos = findPos(x);
         if(isActive(currentPos)) return false;

         array[currentPos] = new HashEntry<>(x, true);
         theSize++;

         if(++occupied > array.length / 2) rehash();

         return true;
     }

     private void rehash() {
         HashEntry<AnyType>[] oldArray = array;

         allocateArray(2 * oldArray.length);
         occupied = 0;
         theSize = 0;

         for(HashEntry<AnyType> entry : oldArray)
             if(entry != null && entry.isActive) insert(entry.element);
     }

     private int findPos(AnyType x) {
         int offset = 1;
         int currentPos = myhash(x);

         while(array[currentPos] != null && !array[currentPos].element.equals(x)) {
             currentPos += offset;
             offset += 2;
             if(currentPos >= array.length) currentPos -= array.length;
         }

         return currentPos;
     }

     public boolean remove(AnyType x) {
         int currentPos = findPos(x);
         if(isActive(currentPos)) {
             array[currentPos].isActive = false;
             theSize--;
             return true;
         } else return false;
     }

     public int size() {
         return theSize;
     }

     public int capacity() {
         return array.length;
     }

     public boolean contains(AnyType x) {
         int currentPos = findPos(x);
         return isActive(currentPos);
     }

     public AnyType get(AnyType x) {
        int currentPos = findPos(x);
        if(isActive(currentPos)) return array[currentPos].element;
        else return null;
     }

     private boolean isActive(int currentPos) {
         return array[currentPos] != null && array[currentPos].isActive;
     }

     public void makeEmpty() {
         doClear( );
     }

     private void doClear() {
         occupied = 0;
         for(int i = 0; i < array.length; i++) array[i] = null;
     }

     private int myhash(AnyType x) {
         int hashVal = x.hashCode();

         hashVal %= array.length;
         if(hashVal < 0) hashVal += array.length;

         return hashVal;
     }

     private static class HashEntry<AnyType> {
         public AnyType  element;
         public boolean isActive;

         public HashEntry(AnyType e) {
             this(e, true);
         }

         public HashEntry(AnyType e, boolean i) {
             element = e;
             isActive = i;
         }
     }

     private static final int DEFAULT_TABLE_SIZE = 101;

     private HashEntry<AnyType>[] array;
     private int occupied;
     private int theSize;

     private void allocateArray(int arraySize) {
         array = new HashEntry[nextPrime(arraySize)];
     }

     private static int nextPrime(int n) {
         if(n % 2 == 0) n++;

         for(; !isPrime(n); n += 2) ;

         return n;
     }

     private static 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 += 2)
             if(n % i == 0) return false;

         return true;
     }
 }

从教科书中映射骨架

class Map<KeyType,ValueType> {
    public Map()

    public void put(KeyType key, ValueType val)
    public ValueType get(KeyType key)
    public boolean isEmpty()
    public void makeEmpty()

    private QuadraticProbingHashTable<Entry<KeyType,ValueType>> items;

    private static class Entry<KeyType,ValueType> {
        KeyType key;
        ValueType value;
    }
}

1 个答案:

答案 0 :(得分:0)

通常,您所面临的问题是implementing给定interface的问题。 Map是接口 - HashTable是实现它的一种方法,即基础数据结构。

但是,我理解您的困惑,因为您提供的HashTable的定义似乎不适合该工作,因为它似乎没有选择使用自定义键(而是始终依赖于对象的用于计算哈希值的哈希码)也没有选项来自定义HashEntry。在指出问题时,我会说答案是&#34;你不能&#34;。通常,在Map上实现HashTable归结为处理冲突 - 一种方法虽然效果不大但通常有效,但每当您发现碰撞时(您有不同的密钥但是相同的哈希),你重新整理整个表,直到碰撞不再存在。更常见的答案是具有多级散列表,其基本上递归地存储每个级别上的散列表(计算不同的散列函数)。另一种方法是使用数组的哈希表 - 其中数组本身存储具有相同哈希的元素列表 - 并且如果冲突的数量太大则重新散列。遗憾的是,这些解决方案都不能直接与您提供的示例类一起实现。没有进一步的背景,我真的不能说更多,但它似乎是一个设计糟糕的练习(这来自偶尔用类似的东西折磨学生的人)。

在您的框架内对此进行黑客攻击的方法是创建Pair类型,其hashCode函数只计算key.hashCode()。这样,作为一个值你可以存储一个数组(然后使用我上面提到的数组方法),或者你可以存储一个元素(然后使用rehash方法)。在任何一种解决方案中,解决碰撞处理是最困难的因素(您必须处理HashTable contains() Pair value的情况,但该对的equals()部分不会#39; t window.globalLibrary = { func1: function() { console.log("Real func1"); return "func1"; }, obj: "This isn't a function", func2: function(a, b) { console.log("Real func2"); return a * a + b; } }; Object.keys(window.globalLibrary).forEach(function(prop) { if (typeof window.globalLibrary[prop] == "function") { var func = window.globalLibrary[prop]; window.globalLibrary[prop] = function() { console.log("Calling: " + prop + "(" + Array.from(arguments) + ")"); return func.apply(this, arguments); }; } }); console.log(globalLibrary.func1()); console.log(globalLibrary.func2(10, 35)); console.log(globalLibrary.obj);要插入的元素。