Фундаментальные алгоритмы и структуры данных в Delphi
Шрифт:
constructor TtdHashTableExtendible.Create(
aHashFunc : TtdHashFuncEx;
aCompare : TtdCompareRecordKey;
aDirStream : TStream;
aBucketStream : TtdRecordStream;
aRecordStream : TtdRecordStream);
begin
{создать предка}
inherited Create;
{создать каталог}
FDirectory := TtdHashDirectory.Create(aDirStream);
{сохранить параметры}
FHashFunc := aHashFunc;
FCompare := aCompare;
FBuckets := aBucketStream;
FRecords := aRecordStream;
{получить
GetMem(FRecord, FRecords.RecordLength);
{если поток групп пуст, создать первую группу}
if (FBuckets.Count = 0) then
hteCreateNewHashTable;
end;
procedure TtdHashTableExtendible.hteCreateNewHashTable;
var
NewBucket : TBucket;
begin
FillChar(NewBucket, sizeof(NewBucket), 0);
FDirectory[0] := FBuckets.Add(NewBucket);
end;
Конструктор создает каталог, передавая его потоку каталогов и сохраняя параметры во внутренних полях. Если поток групп еще не содержит групп, конструктор вызывает защищенный метод hteCreateNewHashTable для определения новой таблицы. Этот метод добавляет первую пустую группу в поток групп, и сохраняет номер группы в качестве первой записи каталога.
Деструктор просто выполняет очистку, как показано в листинге 7.27
Листинг 7.27. Уничтожение экземпляра класса TtdHashTableExtendible
destructor TtdHashTableExtendible.Destroy;
begin
FDirectory.Free;
if (FRecord <> nil) then
FreeMem(FRecord, FRecords.RecordLength);
inherited Destroy;
end;
Теперь рассмотрим метод Find и его вспомогательный защищенный метод hteFindBucket, который, как обычно и все вспомогательные подпрограммы, выполняет большую часть работы. Из листинга 7.28 видно, что метод Find действительно всего лишь вызывает метод hteFindBucket, и, если тот возвращает значение "истина", копирует запись из внутреннего буфера и, в свою очередь, возвращает значение "истина". Если метод возвращает значение "ложь", это свидетельствует, что запись не была найдена, и метод Find также возвращает значение "ложь".
Листинг 7.28. Поиск записи по ее ключу type
THashElement = packed record
heHash : longint;
heItem : longint;
end;
PBucket = ^TBucket;
TBucket = packed record
bkDepth : longint;
bkCount : longint;
bkHashes : array [0..pred(tdcBucketItemCount)] of THashElement;
end;
PFindItemInfo = ^TFindItemInfo;
TFindItemlnf <= packed record
fiiHash : longint;
{хеш-значение параметра ключа}
fiiDirEntry : integer;
{запись каталога}
fiiSlot : integer;
{ячейка в группе}
fiiBucketNum : longint;
{номер группы в потоке}
fiiBucket : TBucket;
{группа}
end;
function TtdHashTableExtendible.Find(const aKey : string;
var aRecord): boolean;
var
FindInfo : TFindItemInfo;
begin
if hteFindBucket(aKey, FindInfo) then begin
Result := true;
Move(FRecord^, aRecord, FRecords.RecordLength);
end else
Result := false;
end;
function TtdHashTableExtendible.hteFindBucket(const aKey : string;
var aFindInfo): boolean;
var
FindInfo : PFindItemInfo;
Inx : integer;
IsDeleted : boolean;
begin
FindInfo := PFindItemInfo(@aFindInfo);
with Findlnfo^ do
begin
{вычислить
fiiHash := FHashFunc(aKey);
{вычислить запись в каталоге для этого хеш-значения, которая соответствует номеру группы}
fiiDirEntry := ReverseBits(fiiHash, FDirectory.Depth);
fiiBucketNum := FDirectory[fiiDirEntry];
{извлечь группу}
FBuckets.Read(fiiBucketNum, fiiBucket, IsDeleted);
if IsDeleted then
hteError(tdeHashTblDeletedBkt, 'hteFindBucket');
{выполнить поиск хеш-значения в группе, причем предполагается, что этот поиск будет безуспешным}
Result := false;
with fiiBucket do
begin
for Inx := 0 to pred(bkCount) do
begin {если хеш-значение совпадает...}
if (bkHashes [Inx].heHash = fiiHash) then begin
{считать запись}
FRecords.Read(bkHashes[Inx].heItem, FRecord^, IsDeleted);
if IsDeleted then
hteError(tdeHashTblDeletedRec, 'hteFindBucket');
{сравнить запись с ключом}
if FCompare(FRecord^, aKey) then begin
Result := true;
fiiSlot := Inx;
Exit;
end;
end;
end;
end;
end;
end;
Метод hteFindBucket представляет наибольший интерес. Вначале, подобно "обычной" хеш-таблице, он вычисляет хеш-значение ключа. Затем он вычисляет запись каталога, к которой это хеш-значение относится. Как упоминалось ранее, для этого необходимо инвертировать соответствующее количество младших разрядов. Требуемое количество разрядов равно разрядной глубине каталога и эту задачу выполняет небольшая подпрограмма ReverseBits.
Листинг 7.29. Вычисление записи каталога
function ReverseBits(aValue : longint;
aBitCount : integer): longint;
var
i : integer;
begin
Result := 0;
for i := 0 to pred(aBitCount) do
begin
Result := (Result shl 1) or (aValue and 1);
aValue := aValue shr 1;
end;
end;
Как только запись каталога определена, можно выполнить ее считывание, чтобы получить номер группы. Сразу после этого можно реализовать считывание группы из потока групп. А затем выполняется поиск среди хеш-значений группы с целью нахождения хеш-значения, соответствующего данному ключу. Если это значение будет найдено, мы получим номер требуемой записи и сможем выполнить ее считывание из потока записей.