模拟实现英汉字典（使用key/value形式的哈希表）

上一篇博客我们实现了key形式的线性探测法处理哈希冲突，有了前面的基础，我们就可以实现更加有难度的key/value形式的二次探测。

什么是key/value形式呢？

key/value形式就是在哈希表中，有一个决定数据在表中位置的关键字key和这个关键字所携带的值value。

在这里我们的目标是实现一个英汉字典，一个英语字符串就是key,对应的有一个汉语翻译value，通过key我们可以找到value。所以在这里key和value是“绑”在一起的，我们就用一个结构体来聚合起来：

template<class K,class V>
struct Key_Value
{
K _key;
V _value;
Key_Value(const K& key=K(), const V& value=V())
:_key(key)
, _value(value)
{}
};

key_value的构造函数中的形参key和value都有一个默认值，默认值是一个临时对象。

还是同样的方法，我们用哈希表来实现字典，哈希表的查找效率真的太诱人！！

字典的结构如下：

#pragma once
#include<iostream>
#include<string>
using namespace std;
enum State
{
EXIST,
EMPTY,
DELETE
};
template<class T>
struct DefaultFunc
{
size_t operator()(const T& data)
{
return (size_t)data;
}
};

struct StringFunc
{
size_t operator()(const string& str)
{
size_t sum = 0;
for (size_t i = 0; i < str.size(); ++i)
{
sum += str[i];
}
return sum;
}
};
template<class K,class V,class FuncModel=DefaultFunc<K>>
class Dictionary
{
typedef Key_Value<K, V> KV;
public:
Dictionary();
//~Dictionary();
Dictionary(size_t size);//初始化字典的大小
bool Add(const K& key, const V& value);
bool Delete(const K& key);
size_t Find(const K& key);
bool Alter(const K& key,const K& newkey,const V& newvalue);
void Print();
protected:
size_t HashFunc(const K& key);//哈希函数
void Swap(Dictionary<K, V, FuncModel>& d);
protected:
KV* _table;
State* _state;
size_t _size;
size_t _capacity;
FuncModel _HF;
};

对于一个英汉字典我们要实现的是它的增删改查功能

（一）添加条目：

template<class K, class V, class FuncModel = DefaultFunc<K>>
bool Dictionary<K, V, FuncModel>::Add(const K& key, const V& value)
{
if (_size * 10 >= _capacity * 8)//载荷因子超过0.8，增容
{
Dictionary<K, V, FuncModel> tmp(_capacity * 2 + 1);
for (size_t i = 0; i < _capacity; ++i)
{
if (_state[i] == EXIST)
{
KV node(_table[i]._key, _table[i]._value);
size_t adress = HashFunc(_table[i]._key);
size_t index = adress;
size_t flag = 0;
while (tmp._state[index] == EXIST)
{
index = adress + flag*flag;
while (index >= _capacity)//如果到了散列表的末尾，要返回表的头
{
index -= _capacity;
}
flag++;
}
tmp._table[index] = node;
tmp._size++;
tmp._state[index] = EXIST;
}
}
Swap(tmp);//this和tmp交换内容
}
size_t adress = HashFunc(key);
size_t index = adress;//adress是不能变的，用index来标记最后的位置
size_t flag = 0;
while (_state[index] == EXIST)//二次探测
{
index = adress + flag*flag;
while(index >= _capacity)//如果到了散列表的末尾，要返回表的头
{
index -= _capacity;
}
flag++;
}
KV tmp(key, value);
_table[index] = tmp;
_state[index] = EXIST;
_size++;
return true;
}

（二）查找条目：

template<class K, class V, class FuncModel = DefaultFunc<K>>
size_t Dictionary<K, V, FuncModel>::Find(const K& key)
{
size_t adress = HashFunc(key);
size_t index = adress;
for (size_t flag = 0; flag < _capacity;)
{
if (_table[index]._key == key)//二次探测
{
return index;
}
index = adress + flag*flag;
while (index >= _capacity)
{
index -= _capacity;
}
flag++;
}
return -1;
}

在查找的时候flag不仅用来控制查找的次数，还可以控制二次探测的增量（i^2,i++）。最多查找_capacity次就可以了。找了_capacity次还没找到就说明不存在。

（三）删除条目：

调用查找条目，若找到则删除，否则返回flase.

template<class K, class V, class FuncModel = DefaultFunc<K>>
bool Dictionary<K, V, FuncModel>::Delete(const K& key)
{
size_t index = Find(key);
if (index >= 0)
{
_state[index] = DELETE;
_size--;
return true;
}
return false;
}

（四）修改条目：

调用查找条目，若找到则修改，否则返回flase.

emplate<class K, class V, class FuncModel = DefaultFunc<K>>
bool Dictionary<K, V, FuncModel>::
Alter(const K& key,const K& newkey,const V& newvalue)
{
size_t index = Find(key);
if (index > 0)
{
_table[index]._key = newkey;
_table[index]._value = newvalue;
return true;
}
return false;
}