DDWiki/实践/后端/C#基础/26.字典.md

字典

• 字典表示一种非常复杂的数据结构，这种数据结构允许按照某个键来访问元素，字典也称为映射或散列表。
• 字典的主要特性是能根据键快速查找值。也可以自由添加和删除元素，这有点像List类，但没有在内存中移动后续元素的性能开销。

键的类型

• 用作字典中的键的类型必须重写Object类的GetHashCode()方法。只要字典类需要确定元素的位置，它就要调用GetHashCode()方法。
• GetHashCode()方法的实现代码必须满足如下要求：
  • 相同的对象应总是返回相同的值。
  • 不同的对象可以返回相同的值。
  • 它不能抛出异常。
  • 它应至少使用一个实例字段。
  • 散列代码最好在对象的生存期中不发生变化。
  • 它应执行的比较快，计算的开销不大
  • 散列代码值应平均分布在int可以存储的整个数字范围上。

字典示例

• 字典示例程序建立一个员工字典。该字典用EmployeeId对象来索引，储存在字典中的每个数据项都是一个Employee对象，该对象存储员工的详细数据。 ``` public class EmployeeIdException:Exception { public EmployeeIdException(string message):base(message){} } public truct EmployeeId:IEquatable { private readonly char _prefix; private readonly int _number;

  public EmployeeId(string id) {

  Contract.Requires<ArgumentNullException>(id!=null);
  
  _prefix=(id.ToUpper())[0];
  int numLength=id.Length-1;
  try
  {
      _number=int.Parse(id.Substring(1,numLength>6?6:numLength));
  }
  catch (FormatException)
  {
      throw new EmployeeIdException("Invalid EmployeeId format");
  }
  

  } public override string ToString()=>_prefix.ToString()+$“{number,6:000000}”; public override int GetHashCode()=>(number^number<<16)*0x15051505； public bool Equals(EmployeeId other)=>(prefix==other?.prefix && number == other?.number); public override bool Equals(object obj)=>Equals((EmployeeId)obj);

  public static bool operator ==(EmployeeId left,EmployeeId right)=>left.Equals(right);

  public static bool operator !=(EmployeeId left,EmployeeId right)=>!(left==right);

}

- 由IEquatable<T>接口定义的Equals()方法比较两个EmployeeId对象的值，如果这两个值相同，它就返回true。除了实现IEquatable<T>接口中的Equals()方法之外，还可以重写Object类中的Equals()方法。

- Employee类是一个简单的实体类，该实体类包含员工的姓名、薪水和ID。构造函数初始化所有值，ToString()方法返回一个实例的字符串表示。ToString()方法的实现代码使用格式化字符串创建字符串表示，以提高性能

public class Employee {

private string _name;
private decimal _salary;
private readonly EmployeeId _id;

public Employee (EmployeeId id,string name,decimal salary)
{
    _id=id;
    _name=name;
    _salary=salary;
}
public override string ToString()=>$"{id.ToString()}:{name,-20} {salary:C}";

}

- 示例应用程序的Main()方法中，创建一个新的Dictionary<TKey,TValue>实例，其中键是EmployeeId类型，值是Employee类型。构造函数指定31个元素的容量。注意容量一般是素数。但如果指定了一个不是素数的值，也不需要担心。Dictionary<TKey,Tvalue>类会使用传递给构造函数的整数后面紧接着的一个素数来指定容量。创建员工对象和ID后，就使用新的字典初始化语法把它们添加到新建的字典中

public static void Main() {

var employees=new Dictionary<EmployeeId,Employee>(31);
var idTony =new EmployeeId("c3755");
var tony =new Employee(idTony,"Tony Stewart",379025.00m);

var idCarl=new EmployeeId("F3547")；
var carl=new Employee(idCarl,"Carl Edwards",403466.00m);

var idKevin=new EmployeeId("c3386");
var kevin=new Employee(idKevin,"Kevin Harwick",415261.00m);

var idMatt=new EmployeeID("F3323");
var matt=new Employee(idMatt,"Matt Kenseth",1589390.00m);

var idBrad=new EmployeeId("D3234");
var brad=new Employee(idBrad,"Brad Keselowski",322295.00m);

var employees=new Dictionary<EmployeeId,Employee>(31)
{
    [idTony]=tony,
    [idCarl]=carl,
    [idKevin]=kevin,
    [idMatt]=matt,
    [idBrad]=brad
};
foreach(var employee inemployee.Values)
{
    WriteLine(employee);
}

}

while (true) {

Write("Enter employee id(X to exit)");
var userInput=ReadLine();
userInput=userInput.ToUpper();
if(userInput == "X") break;

EmployeeId id;
try
{
    id=new EmployeeId(userInput);

    Employee employee;
    if(!employee.TryGetValue(id,out employee))
    {
        WriteLine($"Employee with id{id} does not exist");

    }
    else
    {
        WriteLine(employee);
    }
}
catch(EmployeeIdException ex)
{
    WriteLine(ex.Message);
}

}

> Lookup类
- Dictionary<TKey,TValue>类支持每个键关联一个值。Lookup<TKey,TElement>类非常类似于Dictionary<TKey,TValue>类，但把键映射到一个值集合上。这个类在程序集System.Core中实现，用System.Linq名称空间定义。
- Lookup<TKey,TElement>类不能像一般的字典那样创建，而必须调用ToLookup()方法，该方法返回一个Lookup<TKey,TElement>对象。ToLookup()方法是一个扩展方法，它用于实现IEnumberable<T>接口的所有类。
- 下面例子中，填充一个Racer对象列表。因为List<T>类实现了IEnumberable<T>接口，所以可以在赛车手列表上调用ToLookup()方法。这个方法需要一个Func<TSource,Tkey>类的委托，Func<TSource,TKey>类定义了键的选择器。

var racers=new List(); racers.Add(new Racer(“Jacques”,“Villeneuve”,“Canada”,11)); racers.Add(new Racer(“Alan”,“Jones”,“Australia”,12)); racers.Add(new Racer(“Jackie”,“Stewart”,“United Kingdom”,27)); racers.Add(new Racer(“James”,“Hunt”,“United Kingdom”,10)); racers.Add(new Racer(“Jack”,“Brabham”,“Australia”,14));

var lookupRacers=racers.ToLookup(r=>r.Country); foreach (Racer r in lookupRacers(“Australia”)) {

WriteLine(r);

} ```

有序字典

• SortedDictionary是一个二叉搜索树，其中的元素根据键来排序。该键类型必须实现IComparablc接口。如果键的类型不能排序，则还可以创建一个实现了IComparer接口的比较器，将比较器用作有序字典的构造函数的一个参数。
• SortedDictionary和SortedList的功能类似。但因为SortedList实现为一个基于数组的列表，而SortedDictionary类实现为一个字典。他们有不同的特征。
  • SortedList使用的内存比SortedDictionary少。
  • SortedDictionary的元素插入和删除操作比较快。
  • 在用已排好序的数据填充集合时，若不需要修改容量，SortedList比较快