Джулиан Бакнелл - Фундаментальные алгоритмы и структуры данных в Delphi

Как показано в листинге 7.26, конструктору Create передаются три потока и два указателя на функции. Три потока предназначены для каталога, групп и записей. Первая функция - обычная функция хеширования (хотя для этой хеш-таблицы функции хеширования должны создавать 32-разрядные значения;

в данном случае никакое деление по модулю на размер таблицы не выполняется). Вторая функция -функция сравнения значения ключа Key с записью, которая считывается из потока записей.

Листинг 7.26. Создание экземпляра класса TtdHashTableExtendible

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 буфер для любой записи, которую нужно считать}

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 хеш-значение для строки}

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.