Week 14: Assignment - Hash Collisions
This commit is contained in:
parent
e153ae97f2
commit
114813c691
6
week-14/CMakeLists.txt
Normal file
6
week-14/CMakeLists.txt
Normal file
@ -0,0 +1,6 @@
|
|||||||
|
cmake_minimum_required(VERSION 3.16)
|
||||||
|
project(week-14)
|
||||||
|
|
||||||
|
set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)
|
||||||
|
|
||||||
|
add_executable(week-14 main.cpp)
|
312
week-14/main.cpp
Normal file
312
week-14/main.cpp
Normal file
@ -0,0 +1,312 @@
|
|||||||
|
/* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
|
||||||
|
* Champlain College SDEV-345-81
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* C++ Week 14 Quadratic Probing, Hash Tables - (2020/12/13)
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* Modify last week's program to demonstrate quadratic hash probing when a collision occurs.
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* LAST WEEK
|
||||||
|
* Write a menu driven program that creates a hash table using an array.
|
||||||
|
* The program should give the user the following options and should run in an infinite loop:
|
||||||
|
* 1) Insert key
|
||||||
|
* 2) Delete key
|
||||||
|
* 3) Display hash table
|
||||||
|
* 4) Find key
|
||||||
|
* The key should be a string and the program should calculate the location using a hash function.
|
||||||
|
* The program should also prompt the user when there is a collision and when the hash table is full.
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * *
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* Written by Llewellyn van der Merwe <llewellyn.vandermerw@mymail.champlain.edu>, December 2020
|
||||||
|
* Copyright (C) 2020. All Rights Reserved
|
||||||
|
* License GNU/GPL Version 2 or later - http://www.gnu.org/licenses/gpl-2.0.html
|
||||||
|
*
|
||||||
|
* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * */
|
||||||
|
|
||||||
|
#include <iostream>
|
||||||
|
#include <string>
|
||||||
|
#include <limits>
|
||||||
|
|
||||||
|
using namespace std;
|
||||||
|
|
||||||
|
class HashTable {
|
||||||
|
private:
|
||||||
|
// never use this as a value ;)
|
||||||
|
const string emptyString = "|//_-++-_0.^.0_-++-_\\|";
|
||||||
|
// the size of the array
|
||||||
|
static const int tableSize = 8;
|
||||||
|
// the inserted number
|
||||||
|
int inserted = 0;
|
||||||
|
// the HashBucket table array of nodes
|
||||||
|
string HashBucket[tableSize];
|
||||||
|
// found & empty key
|
||||||
|
static const int emptyFoundKey = tableSize + 10;
|
||||||
|
// found ;)
|
||||||
|
int foundKey = emptyFoundKey;
|
||||||
|
// empty ;)
|
||||||
|
int emptyKey = emptyFoundKey;
|
||||||
|
|
||||||
|
// search for value in table
|
||||||
|
bool find(string &value) {
|
||||||
|
// get the HashBucket value of the string
|
||||||
|
int key = Hash(value);
|
||||||
|
// check if the value is found
|
||||||
|
if (HashBucket[key] == value) {
|
||||||
|
// if found set key
|
||||||
|
foundKey = key;
|
||||||
|
// found
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// continue the search
|
||||||
|
return find(key, value);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// smart search by key and value
|
||||||
|
bool find(int &key, string &value) {
|
||||||
|
// always reset the found
|
||||||
|
emptyKey = emptyFoundKey;
|
||||||
|
foundKey = emptyFoundKey;
|
||||||
|
// use quadratic probing
|
||||||
|
for (int pos = 0; pos < tableSize; pos++) {
|
||||||
|
// Computing the new hash value
|
||||||
|
key = Quadratic(key, pos);
|
||||||
|
// check if the value is found
|
||||||
|
if (HashBucket[key] == value) {
|
||||||
|
// if found set key
|
||||||
|
foundKey = key;
|
||||||
|
// we found the value
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
} else if (HashBucket[key] == emptyString && emptyKey == emptyFoundKey) {
|
||||||
|
// if first not found set key
|
||||||
|
emptyKey = key;
|
||||||
|
// but lets continue the search since on removal
|
||||||
|
// we do not move the values to spaces
|
||||||
|
// up to fill the array from the first hash
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Hash function
|
||||||
|
int Hash(string key) {
|
||||||
|
int hash = 0;
|
||||||
|
int tmp = key.length();
|
||||||
|
// now loop the string value-key to get HashBucket
|
||||||
|
for (int i = 0; i < tmp; i++) {
|
||||||
|
hash = hash + (int) key[i];
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// return the remainder
|
||||||
|
return hash % tableSize;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// quadratic insert function
|
||||||
|
bool insert(int &key, string &value) {
|
||||||
|
// check if key was found
|
||||||
|
if (key != emptyFoundKey && HashBucket[key] == emptyString) {
|
||||||
|
// since we have the key
|
||||||
|
// we need to do the search
|
||||||
|
// again
|
||||||
|
HashBucket[key] = value;
|
||||||
|
// count values inserted
|
||||||
|
inserted++;
|
||||||
|
// always reset just incase
|
||||||
|
emptyKey = emptyFoundKey;
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// get the HashBucket value of the string
|
||||||
|
key = Hash(value);
|
||||||
|
// use quadratic probing
|
||||||
|
for (int pos = 0; pos < tableSize; pos++) {
|
||||||
|
// Computing the new hash value
|
||||||
|
key = Quadratic(key, pos);
|
||||||
|
if (HashBucket[key] == emptyString) {
|
||||||
|
// Break the loop after
|
||||||
|
// inserting the value
|
||||||
|
// in the table
|
||||||
|
HashBucket[key] = value;
|
||||||
|
// count values inserted
|
||||||
|
inserted++;
|
||||||
|
return true;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return false;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// quadratic function
|
||||||
|
int Quadratic(int key, int pos) {
|
||||||
|
// Computing the new hash value
|
||||||
|
int hash = key + pos * pos;
|
||||||
|
// return the remainder
|
||||||
|
return hash % tableSize;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
public:
|
||||||
|
// our constructor of our HashBucket table
|
||||||
|
HashTable() {
|
||||||
|
// initialize the empty HashBucket tables
|
||||||
|
for (int i = 0; i < tableSize; i++) {
|
||||||
|
HashBucket[i] = emptyString;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// check if table is full
|
||||||
|
bool isFull() {
|
||||||
|
return inserted == tableSize;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// add a node value
|
||||||
|
void insert(string value) {
|
||||||
|
// get the HashBucket value of the string
|
||||||
|
int key = Hash(value);
|
||||||
|
// check if the HashBucket has a collision
|
||||||
|
if (HashBucket[key] == emptyString) {
|
||||||
|
// give success adding info
|
||||||
|
cout << "█ [Info] " << value << " - added successfully." << endl;
|
||||||
|
// new value
|
||||||
|
HashBucket[key] = value;
|
||||||
|
// count values inserted
|
||||||
|
inserted++;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
// check if the value exist
|
||||||
|
else if (!find(value)) {
|
||||||
|
// prom the user if we should add to table
|
||||||
|
cout << "█ [Warning] Collision detected." << endl;
|
||||||
|
cout << "█ Do you still want to add: " << value << endl;
|
||||||
|
cout << "█ Enter initial [yes/no]: ";
|
||||||
|
char choice;
|
||||||
|
cin >> choice;
|
||||||
|
if ((choice == 'y' || choice == 'Y') && insert(emptyKey, value)) {
|
||||||
|
// give collision info
|
||||||
|
cout << "██████████████████████████████████████████████████████████" << endl;
|
||||||
|
cout << "█ Collision resolved!" << endl;
|
||||||
|
cout << "█ [Info] " << value << " - quadratic probing used." << endl;
|
||||||
|
} else if (choice == 'y' || choice == 'Y') {
|
||||||
|
// give error of quadratic probing failure
|
||||||
|
cout << "██████████████████████████████████████████████████████████" << endl;
|
||||||
|
cout << "█ [Error] " << value << " - not added." << endl;
|
||||||
|
cout << "█ [Error] " << " - Quadratic probing failed." << endl;
|
||||||
|
cout << "█ [Error] " << " - The array needs to be enlarged." << endl;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// give notice
|
||||||
|
cout << "█ [Notice] " << value << " - not added." << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// give exists error
|
||||||
|
cout << "█ [Error] " << value << " - exists." << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << "██████████████████████████████████████████████████████████" << endl;
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// search if the value is in the hash table
|
||||||
|
void search(string &value) {
|
||||||
|
// use the find method/function
|
||||||
|
if (find(value)) {
|
||||||
|
cout << "█ [Success] (" << foundKey << ") => " << value << " - found" << endl;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
cout << "█ [Notice] " << value << " - not found" << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << "██████████████████████████████████████████████████████████" << endl;
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// display the hash table
|
||||||
|
void display() {
|
||||||
|
cout << "███ THE HASH TABLE ███████████████████████████████████████" << endl;
|
||||||
|
cout << "██████████████████████████████████████████████████████████" << endl;
|
||||||
|
for (int i = 0; i < tableSize; i++) {
|
||||||
|
// only print out if bucket has values
|
||||||
|
if (HashBucket[i] != emptyString) {
|
||||||
|
cout << "█ (" << i << ") => ";
|
||||||
|
cout << HashBucket[i] << endl;
|
||||||
|
cout << "██████████████████████████████████████████████████████████" << endl;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// empty notice
|
||||||
|
cout << "█ (" << i << ") =-" << endl;
|
||||||
|
cout << "██████████████████████████████████████████████████████████" << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if (isFull()) {
|
||||||
|
cout << "███ TABLE IS FULL ████████████████████████████████████████" << endl;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
cout << "███ TABLE NOT FULL ███████████████████████████████████████" << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// delete a value from the table
|
||||||
|
void remove(string value) {
|
||||||
|
// value found so remove
|
||||||
|
if (find(value)) {
|
||||||
|
// move the next node up
|
||||||
|
HashBucket[foundKey] = emptyString;
|
||||||
|
// count value removed
|
||||||
|
inserted--;
|
||||||
|
// removed notice
|
||||||
|
cout << "█ [Success] " << value << " - removed." << endl;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
// not found notice
|
||||||
|
cout << "█ [Notice] " << value << " - not found." << endl;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
cout << "██████████████████████████████████████████████████████████" << endl;
|
||||||
|
return;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
};
|
||||||
|
|
||||||
|
int main() {
|
||||||
|
// instantiate the table
|
||||||
|
HashTable Table;
|
||||||
|
// program loop (taken and adapted from this weeks module)
|
||||||
|
char choice = 'b';
|
||||||
|
string aKey;
|
||||||
|
// start the program
|
||||||
|
cout << "██████████████████████████████████████████████████████████" << endl;
|
||||||
|
// interact with user
|
||||||
|
while (choice != 'x') {
|
||||||
|
// check if the table is full
|
||||||
|
if (Table.isFull()) {
|
||||||
|
cout << "█ Enter first letter of "
|
||||||
|
<< "show, delete, or find: ";
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
cout << "█ Enter first letter of "
|
||||||
|
<< "show, insert, delete, or find: ";
|
||||||
|
}
|
||||||
|
char choice;
|
||||||
|
cin >> choice;
|
||||||
|
// clear cin stream
|
||||||
|
cin.clear();
|
||||||
|
cin.ignore(numeric_limits<streamsize>::max(), '\n');
|
||||||
|
switch (choice) {
|
||||||
|
case 's':
|
||||||
|
Table.display();
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 'i':
|
||||||
|
if (Table.isFull()) {
|
||||||
|
cout << "█ Table is full" << endl;
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
cout << "█ Enter key value to insert: ";
|
||||||
|
getline(cin, aKey);
|
||||||
|
// now insert the string
|
||||||
|
Table.insert(aKey);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 'd':
|
||||||
|
cout << "█ Enter key value to delete: ";
|
||||||
|
getline(cin, aKey);
|
||||||
|
// now remove the string
|
||||||
|
Table.remove(aKey);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
case 'f':
|
||||||
|
cout << "█ Enter key value to find: ";
|
||||||
|
getline(cin, aKey);
|
||||||
|
// now search for the string
|
||||||
|
Table.search(aKey);
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
default:
|
||||||
|
cout << "█ Invalid entry" << endl;
|
||||||
|
break;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
Loading…
Reference in New Issue
Block a user