Feat/quadratic probing

struktur_data/hash_table/open_adressing/quadratic_probing/division_method.cpp

@@ -0,0 +1,176 @@
+/**
+ * @file quadratic_probing.cpp
+ * @brief Implementasi metode Quadratic Probing untuk menangani tabrakan
+ * (collision) pada hash table.
+ *
+ * # Deskripsi (Description)
+ * Menambahkan program salah satu metode untuk menangani tabrakan pada hash
+ * table dengan teknik *open addressing*, yaitu **Quadratic Probing**.
+ *
+ * Pada metode ini, jika terjadi tabrakan di posisi hasil hash awal `h(k)`, maka
+ * posisi baru dihitung menggunakan fungsi kuadrat dari indeks percobaan (`i`):
+ *
+ *
+ * h(k, i) = (h(k) + i^2) % m
+ *
+ * di mana:
+ * - `h(k)` : hasil hash awal.
+ * - `i`    : jumlah percobaan (0, 1, 2, 3, ...).
+ * - `m`    : kapasitas tabel hash.
+ *
+ * Metode ini mengurangi kemungkinan *primary clustering* yang sering muncul
+ * pada *linear probing*.
+ * @note Quadratic probing memerlukan bahwa ukuran tabel (`m`) sebaiknya
+ * bilangan prima agar distribusi posisi hasil probing lebih merata.
+ *
+ * @see linear_probing.cpp untuk perbandingan metode linear probing.
+ *
+ */
+#include <cstddef>
+#include <iostream>
+class HashTable {
+private:
+  enum Status { EMPTY, OCCUPIED, DELETED };
+
+private:
+  /**
+   * @struct Entry
+   * @brief Struktur data untuk merepresentasikan satu slot (entri) pada hash
+   * table.
+   *
+   * Struktur `Entry` digunakan untuk menyimpan elemen pada tabel hash,
+   * sekaligus menandai status dari setiap slot (apakah kosong, terisi, atau
+   * dihapus) saat menggunakan metode *open addressing* seperti **Quadratic
+   * Probing**.
+   *
+   * ---
+   * @details Field (Anggota Data)
+   * - `int key`
+   *   Menyimpan nilai kunci (key) yang akan dimasukkan ke dalam tabel hash.
+   *   Nilai `key` digunakan dalam perhitungan fungsi hash.
+   *
+   * - `Status status`
+   *   Menyimpan status dari entri:
+   *   - `Status::EMPTY` → slot belum pernah terisi.
+   *   - `Status::OCCUPIED` → slot saat ini terisi oleh sebuah kunci.
+   *   - `Status::DELETED` → slot pernah terisi tapi sekarang kosong (dihapus),
+   *     tetap dipertahankan agar probing tidak terputus.
+   *
+   * ---
+   *
+   */
+  struct Entry {
+    int key;
+    Status status;
+    Entry() {
+      this->key = 0;
+      this->status = Status::EMPTY;
+    }
+  };
+
+private:
+  std::size_t capacity;
+  std::size_t size;
+  Entry *table;
+  const int c1 = 1;
+  const int c2 = 1;
+
+public:
+  HashTable() {
+    this->capacity = 8;
+    this->size = 0;
+    this->table = new Entry[capacity];
+  }
+  HashTable(std::size_t cap) {
+    this->capacity = cap;
+    this->size = 0;
+    this->table = new Entry[capacity];
+  }
+  HashTable(const HashTable &others) {
+    capacity = others.capacity;
+    size = others.capacity;
+    table = new Entry[capacity];
+    for (size_t i = 0; i < capacity; i++) {
+      table[i].key = others.table[i].key;
+      table[i].status = others.table[i].status;
+    }
+  }
+  ~HashTable() { delete[] table; }
+
+private:
+  int hash(std::size_t key) { return key % capacity; }
+
+public:
+  double load_factor() { return static_cast<double>(size) / capacity; }
+
+public:
+  bool insert(int key) {
+    std::size_t index = hash(key);
+    std::size_t i = 0;
+    while (i < capacity) {
+      std::size_t new_index = (index + c1 * i + c2 * i * i) % capacity;
+      if (table[new_index].status == Status::EMPTY ||
+          table[new_index].status == Status::DELETED) {
+        table[new_index].key = key;
+        table[new_index].status = Status::OCCUPIED;
+        return true;
+      }
+      i++;
+    }
+    return false;
+  }
+  bool search(int key) {
+    std::size_t index = hash(key);
+    std::size_t i = 0;
+    while (i < capacity) {
+      std::size_t new_index = (index + c1 * i + c2 * i * i) % capacity;
+      if (table[new_index].status == Status::EMPTY &&
+          table[new_index].status != Status::DELETED) {
+        return false;
+      }
+      if (table[new_index].status == Status::OCCUPIED &&
+          table[new_index].key == key) {
+        return true;
+      }
+      i++;
+    }
+    return false;
+  }
+  bool remove(int key) {
+    std::size_t index = hash(key);
+    return false;
+    std::size_t i = 0;
+    while (i < capacity) {
+      std::size_t new_index = (index + c1 * i + c2 * i * i) % capacity;
+      if (table[new_index].status == Status::OCCUPIED &&
+          table[new_index].key == key) {
+        table[new_index].key = 0;
+        table[new_index].status = Status::DELETED;
+      }
+      i++;
+    }
+  }
+
+public:
+  void print() {
+    for (size_t i = 0; i < capacity; i++) {
+      std::cout << i << ": ";
+      if (table[i].status == OCCUPIED) {
+        std::cout << table[i].key << std::endl;
+      } else {
+        std::cout << "[x]" << std::endl;
+      }
+    }
+  }
+};
+int main() {
+  HashTable hash(10);
+  hash.insert(7);
+  hash.insert(13);
+  hash.insert(15);
+  hash.insert(1);
+  hash.insert(10);
+  hash.print();
+  std::cin.get();
+  return 0;
+}

struktur_data/hash_table/open_adressing/readme.md

@@ -71,3 +71,49 @@ Dimana:
 5. Ulangi langkah 3 sampai menemukan slot kosong atau tabel penuh
 
 Salah satu implementasi Linear Probing dapat digunakan pada hash function: [division_method.cpp](struktur_data/hash_table/hash_table.cpp)
+
+### Quadratic Probing
+**Quadratic Probing** adalah salah satu metode penanganan collision pada `hash table` untuk menangani **collision (tabrakan)**
+
+Jika sebuah slot index hash penuh, maka algoritma akan mencari slot kosong menggunakan **fungsi kuadrat** terhadap jumlah percobaan `probe`
+
+Rumus **Quadratic probing**
+```math
+h(k) = (h(k) + c1 * i + c2 *i * i) \bmod \text{capacity}
+```
+
+dimana:
+
+`h(k)` = index hash
+
+`i` = jumlah percobaan(probe) ke -i
+
+`c1,c2` = kostanta(biasanya `c1 = c2 = 1`) 
+
+`capacity` = kapasitas hash table(banyak bucket)
+
+**Langkah-langkah Quadratic Probing**
+1.Gunakan fungsi hash untuk mendapatkan posisi awal
+```math
+h(k) = key \bmod \text{capacity}
+```
+2.periksa apakah slot kosong
+
+- jika posisi h(k) kosong -> simpan data disitu
+
+- jika sudah terisi lanjut ke langkah berikutnya
+
+3.Gunakan fungsi kuadrat untuk mencari posisi baru
+saat terjadi `collision` ke-i,hitung posisi baru:
+```math
+h(k) = (h(k) + c1 * i + c2 *i * i) \bmod \text{capacity}
+```
+4.cek apakah slot hasil probing kosong
+
+- jika posisi h(k) kosong -> simpan data disitu
+
+- jika sudah terisi ->increment i(i++)
+
+5.berhenti jika ditemukan posisi kosong atau table penuh
+
+Salah satu implementasi Quadratic Probing dapat digunakan pada hash function: [Quadratic Probing.cpp](struktur_data/hash_table/open_adressing/quadratic_probing/division_method.cpp)