Collections Data Structure Java

/*
 * Licensed to the Apache Software Foundation (ASF) under one or more
 * contributor license agreements.  See the NOTICE file distributed with
 * this work for additional information regarding copyright ownership.
 * The ASF licenses this file to You under the Apache License, Version 2.0
 * (the "License"); you may not use this file except in compliance with
 * the License.  You may obtain a copy of the License at
 * 
 *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 * 
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 */
/*
 * Note: originally released under the GNU LGPL v2.1, 
 * but rereleased by the original author under the ASF license (above).
 */
/**
 * 

A hash map that uses primitive ints for the key rather than objects.


 *
 * 

Note that this class is for internal optimization purposes only, and may
 * not be supported in future releases of Apache Commons Lang.  Utilities of
 * this sort may be included in future releases of Apache Commons Collections.


 *
 * @author Justin Couch
 * @author Alex Chaffee (alex@apache.org)
 * @author Stephen Colebourne
 * @since 2.0
 * @version $Revision: 561230 $
 * @see java.util.HashMap
 */
class IntHashMap {
    /**
     * The hash table data.
     */
    private transient Entry table[];
    /**
     * The total number of entries in the hash table.
     */
    private transient int count;
    /**
     * The table is rehashed when its size exceeds this threshold.  (The
     * value of this field is (int)(capacity * loadFactor).)
     *
     * @serial
     */
    private int threshold;
    /**
     * The load factor for the hashtable.
     *
     * @serial
     */
    private float loadFactor;
    /**
     * 

Innerclass that acts as a datastructure to create a new entry in the
     * table.


     */
    private static class Entry {
        int hash;
        int key;
        Object value;
        Entry next;
        /**
         * 

Create a new entry with the given values.


         *
         * @param hash The code used to hash the object with
         * @param key The key used to enter this in the table
         * @param value The value for this key
         * @param next A reference to the next entry in the table
         */
        protected Entry(int hash, int key, Object value, Entry next) {
            this.hash = hash;
            this.key = key;
            this.value = value;
            this.next = next;
        }
    }
    /**
     * 

Constructs a new, empty hashtable with a default capacity and load
     * factor, which is 20 and 0.75 respectively.


     */
    public IntHashMap() {
        this(20, 0.75f);
    }
    /**
     * 

Constructs a new, empty hashtable with the specified initial capacity
     * and default load factor, which is 0.75.


     *
     * @param  initialCapacity the initial capacity of the hashtable.
     * @throws IllegalArgumentException if the initial capacity is less
     *   than zero.
     */
    public IntHashMap(int initialCapacity) {
        this(initialCapacity, 0.75f);
    }
    /**
     * 

Constructs a new, empty hashtable with the specified initial
     * capacity and the specified load factor.


     *
     * @param initialCapacity the initial capacity of the hashtable.
     * @param loadFactor the load factor of the hashtable.
     * @throws IllegalArgumentException  if the initial capacity is less
     *             than zero, or if the load factor is nonpositive.
     */
    public IntHashMap(int initialCapacity, float loadFactor) {
        super();
        if (initialCapacity < 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: " + initialCapacity);
        }
        if (loadFactor <= 0) {
            throw new IllegalArgumentException("Illegal Load: " + loadFactor);
        }
        if (initialCapacity == 0) {
            initialCapacity = 1;
        }
        this.loadFactor = loadFactor;
        table = new Entry[initialCapacity];
        threshold = (int) (initialCapacity * loadFactor);
    }
    /**
     * 

Returns the number of keys in this hashtable.


     *
     * @return  the number of keys in this hashtable.
     */
    public int size() {
        return count;
    }
    /**
     * 

Tests if this hashtable maps no keys to values.


     *
     * @return  true if this hashtable maps no keys to values;
     *          false otherwise.
     */
    public boolean isEmpty() {
        return count == 0;
    }
    /**
     * 

Tests if some key maps into the specified value in this hashtable.
     * This operation is more expensive than the containsKey
     * method.


     *
     * 

Note that this method is identical in functionality to containsValue,
     * (which is part of the Map interface in the collections framework).


     *
     * @param      value   a value to search for.
     * @return     true if and only if some key maps to the
     *             value argument in this hashtable as
     *             determined by the equals method;
     *             false otherwise.
     * @throws  NullPointerException  if the value is null.
     * @see        #containsKey(int)
     * @see        #containsValue(Object)
     * @see        java.util.Map
     */
    public boolean contains(Object value) {
        if (value == null) {
            throw new NullPointerException();
        }
        Entry tab[] = table;
        for (int i = tab.length; i-- > 0;) {
            for (Entry e = tab[i]; e != null; e = e.next) {
                if (e.value.equals(value)) {
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }
    /**
     * 

Returns true if this HashMap maps one or more keys
     * to this value.


     *
     * 

Note that this method is identical in functionality to contains
     * (which predates the Map interface).


     *
     * @param value value whose presence in this HashMap is to be tested.
     * @return boolean true if the value is contained
     * @see    java.util.Map
     * @since JDK1.2
     */
    public boolean containsValue(Object value) {
        return contains(value);
    }
    /**
     * 

Tests if the specified object is a key in this hashtable.


     *
     * @param  key  possible key.
     * @return true if and only if the specified object is a
     *    key in this hashtable, as determined by the equals
     *    method; false otherwise.
     * @see #contains(Object)
     */
    public boolean containsKey(int key) {
        Entry tab[] = table;
        int hash = key;
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        for (Entry e = tab[index]; e != null; e = e.next) {
            if (e.hash == hash) {
                return true;
            }
        }
        return false;
    }
    /**
     * 

Returns the value to which the specified key is mapped in this map.


     *
     * @param   key   a key in the hashtable.
     * @return  the value to which the key is mapped in this hashtable;
     *          null if the key is not mapped to any value in
     *          this hashtable.
     * @see     #put(int, Object)
     */
    public Object get(int key) {
        Entry tab[] = table;
        int hash = key;
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        for (Entry e = tab[index]; e != null; e = e.next) {
            if (e.hash == hash) {
                return e.value;
            }
        }
        return null;
    }
    /**
     * 

Increases the capacity of and internally reorganizes this
     * hashtable, in order to accommodate and access its entries more
     * efficiently.


     *
     * 

This method is called automatically when the number of keys
     * in the hashtable exceeds this hashtable's capacity and load
     * factor.


     */
    protected void rehash() {
        int oldCapacity = table.length;
        Entry oldMap[] = table;
        int newCapacity = oldCapacity * 2 + 1;
        Entry newMap[] = new Entry[newCapacity];
        threshold = (int) (newCapacity * loadFactor);
        table = newMap;
        for (int i = oldCapacity; i-- > 0;) {
            for (Entry old = oldMap[i]; old != null;) {
                Entry e = old;
                old = old.next;
                int index = (e.hash & 0x7FFFFFFF) % newCapacity;
                e.next = newMap[index];
                newMap[index] = e;
            }
        }
    }
    /**
     * 

Maps the specified key to the specified
     * value in this hashtable. The key cannot be
     * null


     *
     * 

The value can be retrieved by calling the get method
     * with a key that is equal to the original key.


     *
     * @param key     the hashtable key.
     * @param value   the value.
     * @return the previous value of the specified key in this hashtable,
     *         or null if it did not have one.
     * @throws  NullPointerException  if the key is null.
     * @see     #get(int)
     */
    public Object put(int key, Object value) {
        // Makes sure the key is not already in the hashtable.
        Entry tab[] = table;
        int hash = key;
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        for (Entry e = tab[index]; e != null; e = e.next) {
            if (e.hash == hash) {
                Object old = e.value;
                e.value = value;
                return old;
            }
        }
        if (count >= threshold) {
            // Rehash the table if the threshold is exceeded
            rehash();
            tab = table;
            index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        }
        // Creates the new entry.
        Entry e = new Entry(hash, key, value, tab[index]);
        tab[index] = e;
        count++;
        return null;
    }
    /**
     * 

Removes the key (and its corresponding value) from this
     * hashtable.


     *
     * 

This method does nothing if the key is not present in the
     * hashtable.


     *
     * @param   key   the key that needs to be removed.
     * @return  the value to which the key had been mapped in this hashtable,
     *          or null if the key did not have a mapping.
     */
    public Object remove(int key) {
        Entry tab[] = table;
        int hash = key;
        int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
        for (Entry e = tab[index], prev = null; e != null; prev = e, e = e.next) {
            if (e.hash == hash) {
                if (prev != null) {
                    prev.next = e.next;
                } else {
                    tab[index] = e.next;
                }
                count--;
                Object oldValue = e.value;
                e.value = null;
                return oldValue;
            }
        }
        return null;
    }
    /**
     * 

Clears this hashtable so that it contains no keys.


     */
    public synchronized void clear() {
        Entry tab[] = table;
        for (int index = tab.length; --index >= 0;) {
            tab[index] = null;
        }
        count = 0;
    }
    
}