[从头学数学] 第250节 Python实现数据结构：映射(HashMap, Dict)

剧情提要：
阿伟看到了一本比较有趣的书，是关于《计算几何》的，2008年由北清派出版。很好奇
它里面讲了些什么，就来看看啦。

正剧开始：
星历2016年07月27日 12:47:25, 银河系厄尔斯星球中华帝国江南行省。

[工程师阿伟]正在和[机器小伟]一起研究[计算几何]]。

HashMap的内核是一个HashSet，必须要以集合类作为先锋。

这些图都是相当随意找的，关于字典的图有很多，但多少都不单纯是字典。

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# @usage   映射
# @author  mw
# @date    2016年07月27日  星期三  12:55:20 
# @param
# @return
#
###
class HashMap:
    def info(self):
        s = '[';
        for x in self:
            s += str(x)+'->'+str(self[x])+', ';

        if (len(s) > 2):
            s = s[:-2];

        s += ']';
        print(s);

    def __iter__(self):
        for x in self.hSet:
            yield x.getKey()

    def __len__(self):
        return len(self.hSet)
    
    class __KVPair:
        def __init__(self,key,value):
            self.key = key
            self.value = value

        def __eq__(self,other):
            if type(self) != type(other):
                return False

            return self.key == other.key

        def getKey(self):
            return self.key

        def getValue(self):
            return self.value

        def __hash__(self):
            return hash(self.key)

    #初始化
    def __init__(self):
        #self.hSet = hashset.HashSet()
        self.hSet = HashSet();

    def __contains__(self,item):
        return HashMap.__KVPair(item,None) in self.hSet

    def not__contains__(self,item):
        return item not in self.hSet

    def __setitem__(self,key,value):
        self.hSet.add(HashMap.__KVPair(key,value))

    def __getitem__(self,key):
        if HashMap.__KVPair(key,None) in self.hSet:
            val = self.hSet[HashMap.__KVPair(key,None)].getValue()
            return val

        raise KeyError("Key " + str(key) + " not in HashMap")

    def create(self, contents = []):
        for i in range(len(contents)):
            self[i] = contents[i];

    def pop(self, key):
        del self[key];
        
            
    def get(self, key):
        if HashMap.__KVPair(key,None) in self.hSet:
            return self[key];
        else:
            return 'No Record';

    def __delitem__(self, key):
        if HashMap.__KVPair(key,None) in self.hSet:
            self.hSet.remove(HashMap.__KVPair(key,None));
        else:
            raise KeyError("Item not in HashMap")
        
    def keys(self):
        keys = [];
        for x in self:
            keys.append(x);

        return keys;

    def values(self):
        values = [];
        for x in self:
            values.append(self[x]);

        return values;

    def items(self):
        items = [];
        for x in self:
            items.append([x, self[x]]);

        return items;

    #随机弹出元素
    def popitem(self):
        result = [];
        for x in self:
            result.append([x, self[x]]);
            self.pop(x);
            return result;

    def setdefault(self, key, default = None):
        if HashMap.__KVPair(key,None) in self.hSet:
            self.hSet.remove(HashMap.__KVPair(key,None));
        self[key] = default;
    
    def clear(self):
        for x in self:
            self.pop(x);
            
    #把原来的字典用新字典更新
    def update(self, newdict):
        for x in self:
            if x in newdict:
                self.setdefault(x, newdict[x]);

    #浅拷贝
    def copy(self):
        return self;

用例：

def main():
    #计时开始
    startTime = time.clock();

    hashmap = HashMap();

    dict_ = [['师父', '唐三藏'], ['大徒弟', '孙悟空'], ['二徒弟', '猪悟能'], ['三徒弟', '沙悟净'], ['座骑', '白龙马']];

    for i in range(len(dict_)):
        hashmap[dict_[i][0]] = dict_[i][1];

    hashmap.info();
    print(len(hashmap));

    hashmap.create(dict_);
    hashmap.info();

    hashmap.pop(1);
    hashmap.info();

    print('--keys--');
    print(hashmap.keys());
    print('--values--');
    print(hashmap.values());
    print('--items--');
    print(hashmap.items());
    

    #hashmap.pop(8); #抛异常

    del hashmap['师父'];
    hashmap.info();

    #del hashmap['师父'];#抛异常

    a = hashmap.popitem();
    print(a);

    hashmap.info();
    hashmap.setdefault(0);
    hashmap.setdefault(3);
    hashmap.info();

    hashmap.setdefault(0, 'OK');
    hashmap.info();

    map2 = HashMap();
    map2.create(dict_);

    hashmap.update(map2);
    hashmap.info();

    map3 = hashmap.copy();
    map3.info();
    map3.pop('大徒弟');
    map3.info();
    hashmap.info();

    
    #计时结束
    endTime = time.clock();

    #打印结果
    print('操作用时：{0:.3e} s'.format(endTime-startTime));

本节到此结束，欲知后事如何，请看下回分解。