这篇文章主要介绍了python 哈希表实现简单python字典代码实例,文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下
class Array(object):
def __init__(self,size = 32,init = None):
self._size = size
self._items = [init] * size
def __getitem__(self,index):
return self._items[index]
def __setitem__(self,index,value):
self._items[index] = value
def __len__(self):
return self._size
def clear(self,value = None):
for i in range(self,_items):
self._items[i] = value
def __iter__(self):
for item in self._items:
yield item
class Slot(object):
"""
定义一个哈希表数组的槽
注意：一个槽有三种状态
1. 从未被使用过，HashMap.UNUSED。 此槽没有被使用和冲突过，查找时只要找到UNUSED 就不用再继续探查了
2. 使用过但是remove了， 此时是HashMap.EMPTY，该谈差点后面的元素仍可能是有key
3. 槽正在使用Slot 节点
"""
def __init__(self,key,value):
self.key = key
self.value = value
class HashTable(object):
UNUSED = None # 表示slot 没有被使用过
EMPTY = Slot(None,None) # 使用过被删除
def __init__(self):
self._table = Array(8,init = HashTable.UNUSED) # 初始化，数组的每个元素都是UNUSED
self.length = 0
@property # 内置装饰器，把方法变成属性
def _load_factor(self):
return self.length/float(len(self._table))
def __len__(self):
return self.length
def _hash(self,key):
return abs(hash(key)) % len(self._table) # abs函数返回绝对值 hash 是内置函数 _hash 直接使用内置的哈希函数，对数组的长度取模
def _find_key(self,key):
index = self._hash(key) # 先用 _hash方法计算出槽的位置
_len = len(self._table) # 现保存下来长度
while self._table[index] is not HashTable.UNUSED: # 如果这个槽不是没有被使用过
if self._table[index] is HashTable.EMPTY: # 如果这个槽是，曾经有过值，不过被删除了
index = (index*5 +1 ) % _len # cpython 使用的一种解决哈希冲突的方式
continue
elif self._table[index].key == key: # 正在使用， 如果key值相同
return index
else: # 这里就只剩最后一种可能， 正在使用，但是key没有找到
index = (index *5 +1) % _len
return None
def _slot_can_insert(self,index): # 判断一个槽是否可以插入
return (self._table[index] is HashTable.EMPTY or self._table[index] is HashTable.UNUSED)
def _find_slot_for_insert(self,key): # 寻找一个空槽，用来插入
index = self._hash(key)
_len = len(self._table)
while not self._slot_can_insert(index):
index = (index*5 + 1) % _len
return index
def __contains__(self,key): # 实现一个in操作符
index = self._find_key(key)
return index is not None
def add(self,value):
if key in self: # 上面实现的in操作符
index = self._find_key(key)
self._table[index].value = value
return False # 返回False 表示没有执行插入操作，执行的是更新操作
else:
index = self._find_slot_for_insert(key)
self._table[index] = Slot(key,value) # 这两部可能会调用_slot_can_insert 函数，不管是哪种情况，EMPTY 或 是 UNUSEZD，都将这个节点声明为Slot类
self.length += 1
if self._load_factor >= 0.8:
self._rehash() # 当空间占用大于0.8 的时候，进行rehash 重新分配空间。
return True
def _rehash(self):
old_table = self._table
newsize = len(self._table) *2
self._table = Array(newsize,HashTable.UNUSED)
self.length = 0
for slot in old_table:
if slot is not HashTable.UNUSED and slot is not HashTable.EMPTY: # 判断这个slot 是有值的
index = self._find_slot_for_insert(slot.key) # 找到一个可以插入的槽
self._table[index] = slot
self.length += 1
def get(self,default = None):
index = self._find_key(key)
if index is None:
return default
else:
return self._table[index].value
def remove(self,key):
index = self._find_key(key)
if index is None:
raise KeyError()
value = self._table[index].value
self.length -= 1
self._table[index] = HashTable.EMPTY
return value
def __iter__(self): # 遍历操作，python 字典默认遍历的是key，这里实现的也是遍历key
for slot in self._table:
if slot not in(HashTable.EMPTY,HashTable.UNUSED):
yield slot.key
class DictADT(HashTable):
def __setitem__(self,value): # 设定给定键的值
self.add(key,value)
def __getitem__(self,key): # 返回给定键的值
if key not in self:
raise KeyError()
else:
return self.get(key)
def _iter_slot(self):
for slot in self._table:
if slot not in (HashTable.EMPTY,HashTable.UNUSED):
yield slot
def items(self):
for slot in self._iter_slot():
yield (slot.key,slot.value)
def keys(self):
for slot in self._iter_slot():
yield slot.key
def values(self):
for slot in self._iter_slot():
yield slot.value
def test_dict():
import random
d = DictADT()
d['a'] = 1 # 这时候调用 __setitem__ 方法
assert d['a'] == 1
d.remove('a')
l = list(range(30))
random.suffle(l) # 打乱l
for i in l:
d.add(i,i )
for i in range(30):
assert d.get(i) == i
assert sorted (list(d.keys())) == sorted(l)