Pythonにおけるハッシュテーブルの実装方法

[

Pythonハッシュテーブルの実装

ハッシュテーブルのデータ構造を知る

ハッシュテーブルと辞書の比較
ハッシュテーブル: ハッシュ関数を含む配列

ハッシュ関数の理解

Pythonの組み込み関数hash()の調査
Pythonのhash()の詳細な説明
ハッシュ関数の特性を特定する
オブジェクトのハッシュとその識別子の比較
独自のハッシュ関数の作成

TDDでPythonのハッシュテーブルのプロトタイプを構築する

テスト駆動開発のクラッシュコースを取る
カスタムのHashTableクラスの定義
キーと値の組みを追加する
キーによって値を検索する
キーと値の組みを削除する
既存の組みの値を更新する
キーと値の組みを取得する
防御的なコピーの使用
キーと値を取得する
ハッシュテーブルの長さを報告する
ハッシュテーブルをイテラブルにする
テキストでハッシュテーブルを表現する
ハッシュテーブルの等価性をテストする

ハッシュコードの衝突の解決

線形探査によって衝突したキーを検索する
HashTableクラスで線形探査を使用する
ハッシュテーブルのサイズを自動的にリサイズする
負荷係数を計算する
衝突したキーを分離チェイン法で分離する

ハッシュテーブルに挿入順序を保持する

ハッシュ可能なキーの使用

ハッシュ可能性と不変性の違い
ハッシュと等価性の契約

結論

ハッシュテーブルは半世紀以上前に発明されたクラシックなデータ構造であり、プログラミングの基礎となっています。現在でも、データベーステーブルのインデックス作成、計算された値のキャッシュ、セットの実装など、多くの現実的な問題を解決するために役立っています。また、ほとんど即座に名前の検索を行うため、Pythonではハッシュテーブルがあらゆる場所で使用されています。

Pythonにはdictという独自のハッシュテーブルが付属していますが、カーテンの後ろでハッシュテーブルがどのように動作するかを理解すると役に立つ場合があります。また、コーディングアセスメントでは、ハッシュテーブルの構築を課題として与えられることもあります。このチュートリアルでは、Pythonにハッシュテーブルがないかのように、ゼロからハッシュテーブルを実装する手順について説明します。その過程で、いくつかの重要なコンセプトを導入し、なぜハッシュテーブルが非常に高速なのかを理解することができます。

さらに、ハンズオン形式で**テスト駆動開発（TDD）**のクラッシュコースを受けることができ、ステップバイステップでハッシュテーブルを構築しながら積極的に実践することができます。TDDの事前の経験は必要ありませんが、TDDの経験があっても退屈することはありません。

このチュートリアルでは、次のことを学びます。

ハッシュテーブルと辞書の違い
Pythonでハッシュテーブルをゼロから実装する方法
ハッシュ衝突やその他の課題の対処方法
ハッシュ関数の望ましい特性
Pythonのhash()が裏でどのように機能するか