Algorithms #2 (Severe pain)

import random
import string
from math import comb
from timeit import default_timer as timer

def main(TEST = False, HARDCORE_MODE = False):
    '''
        Η σημαία «TEST» είναι χρήσιμη για την φόρτωση των ενδεικτικών αλφαριθμητικών - κουπονιών που δίνονται
        στην εκφώνηση.
        True -> ενδεικτικά κουπόνια
        False -> ψευδοτυχαία κουπόνια

        H σημαία «HARDCORE MODE» είναι αληθής για την υλοποίηση του κατακερματισμού με τη χρήση της ιδιόχειρης
        συνάρτησης κατακερσματισμού. Όταν είναι ψευδής, αξιοποιείται η hash(), εγγενής της Python.

        ΩΣ ΠΡΟΣ ΑΞΙΟΛΟΓΗΣΗ ΔΙΑΤΙΘΕΤΑΙ ΤΟ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕ ΕΠΙΛΟΓΗ HARDCORE_MODE = False.
    '''
    timeElapsed = []
    if TEST:
        run(10, TEST, HARDCORE_MODE)
    else:
        for i in range(1, 6):
            timeElapsed.append(run(10**i, TEST, HARDCORE_MODE))

def run(cases, TEST, HARDCORE_MODE):
    coupons = CouponGenerator(cases)
    coupons.generate(TEST)
    coupons.array.sort()

    start = timer()
    codes = coupons.array

    variants = tableVariants(codes)
    tabletablesize = nextPrime(len(variants))

    HT = HashTable(tabletablesize)

    for variant in variants:
        HT.insert(variant, HARDCORE_MODE)

    pairs = HT.searchForPairs()

    end = timer()
    print("There are {} similar pairs. Took {} seconds for the {} cases.".format(pairs, end-start, cases))
    return end-start

class HashTable:
    def __init__(self, tablesize):
        self.tablesize = tablesize
        self.table = [[] for _ in range(tablesize)]

    def searchForPairs(self):
        counter = 0
        for bucket in self.table:
            for item in bucket:
                if item[1] > 1:
                    counter += comb(item[1], 2)
                    '''
                        Bottleneck στην υλοποίηση αυτή σίγουρα αποτελεί η συνάρτηση math.comb που
                        έχει μεγάλη πολυπλοκότητα χρόνου.
                    '''
        return counter

    def insert(self, code, HARDCORE_MODE = False):
        if HARDCORE_MODE == False:
            codeNum = hash("".join(code)) % self.tablesize
        else:
            constant = 137
            codeNum = str2char(code)
            lastHashValue = 0
            p_pow = 1

            for character in codeNum:
                if character == "*":
                    lastHashValue = ((ord('0') + 1) * p_pow + lastHashValue) % self.tablesize
                else:
                    lastHashValue = ((ord(character) + 1) * p_pow + lastHashValue) % self.tablesize
                    p_pow = (p_pow * constant) % self.tablesize
            codeNum = lastHashValue
        for item in self.table[codeNum]:
            if item[0] == code:
                item[1] += 1
                return
        self.table[codeNum].append([code, 1])

def tableVariants(codes):
    '''
        Παράγει και επιστρέφει μία λίστα που περιέχει κάθε υπο-αλφαριθμητικό με την προσθήκη αστερίσκου
        σε κάθε αντικαθιστούμενο σύμβολο.
    '''
    table = []
    for h in range(len(codes)):
        string = codes[h]
        for i in range(0, len(string)):
            table.append(string[0:i] + "*" + string[i+1:len(string)])
    return table

def printTable(table):
    '''
        Για dev λόγους. Τυπώνει όμορφα τον πίνακα.
    '''
    for row in table:
        for col in row:
            print(col, end="\t")
        print("\n")

class CouponGenerator:
    def __init__(self, n):
        self.array = []
        self.n = n
    def printArray(self):
        for i in self.array:
            print(i)
    def generate(self, TEST = False):
        if TEST:
            self.array = ['WELC1234OTHE', 'IEEE1234MEXZ', 'AAAA0000ACAD', 'AAAA0000ACAF', 'AAAA0000ACAB', 'AAAA0000ABAB']
        else:
            for _ in range(self.n):
                self.array.append(''.join((''.join(random.SystemRandom().choice(string.ascii_uppercase) for _ in range(4)),''.join(random.SystemRandom().choice(string.digits) for _ in range(4)),''.join(random.SystemRandom().choice(string.ascii_uppercase) for _ in range(4)))))
        print(self.n, "coupons generated.")

def str2num(code):
    '''Δέχεται ως όρισμα μία ακολουθία δεδομένων και την μετατρέπει
    σε λίστα τύπου ακέραιου'''
    numCode = []
    for character in code:
        if ord(character) >=65 and ord(character) <= 90:
            numCode.append(ord(character)-54)
        else:
            if character == "*":
                continue
            numCode.append(int(character))
    return numCode

def str2char(code):
    '''Δέχεται ως όρισμα μία ακολουθία δεδομένων και την μετατρέπει
    σε λίστα τύπου χαρακτήρα'''
    numCode = []
    for character in code:
        numCode.append(character)
    return numCode

def nextPrime(n):
    '''
        Υπολογίζει αποδοτικά τον επόμενο πρώτο αριθμό δεδομένου ενός που δίνεται ως όρισμα.
    '''
    notPrime = []
    isPrime = []
    for i in range (n+1, n+200):
        notPrime.append(i)
    for j in notPrime:
        prime = True
        for x in range(2, j-1):
            if j % x == 0:
                prime = False
                break
        if prime:
            isPrime.append(j)
    return min(isPrime)

if __name__ == "__main__":
    print("Testing with native hash():")
    main(False, False)
    print("\nTesting with homemade hash function:")
    main(False, True)