【C#基础知识 15】6. 集合 -- 6.2 Dictionary

6.2 Dictionary 详细讲解

Dictionary<TKey, TValue> 是 C# 中非常常用的一种集合类型，它允许您存储键值对（key-value pairs），并且可以通过键快速查找对应的值。下面是对 Dictionary 的详细讲解，包括其优点、缺点以及代码示例。

优点

1. 快速查找：Dictionary 使用哈希表实现，因此查找、插入和删除操作的平均时间复杂度为 O(1)。
2. 键值对存储：可以方便地存储和检索键值对，适用于需要快速查找的场景。
3. 灵活性：键和值可以是任何数据类型，包括自定义类型。
4. 动态大小：Dictionary 的大小可以根据需要动态调整，无需预先指定容量。

缺点

1. 无序性：Dictionary 中的元素没有固定的顺序，遍历元素时顺序可能与插入顺序不同。
2. 内存消耗：由于使用哈希表实现，Dictionary 可能会消耗较多的内存。
3. 线程不安全：Dictionary 不是线程安全的，如果在多线程环境中使用，需要额外的同步机制。
4. 哈希冲突：虽然哈希表设计得当可以减少哈希冲突，但在某些情况下仍可能出现冲突，影响性能。

代码示例

以下是一些使用 Dictionary 的示例代码，展示了如何声明、初始化、添加、查找和删除元素。

1. 声明和初始化

csharp

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 声明一个 Dictionary，键为 string 类型，值为 int 类型
        Dictionary<string, int> ageDictionary = new Dictionary<string, int>();

        // 初始化时添加键值对
        Dictionary<string, string> cityDictionary = new Dictionary<string, string>
        {
            { "Alice", "New York" },
            { "Bob", "Los Angeles" },
            { "Charlie", "Chicago" }
        };
    }
}

2. 添加元素

csharp

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        Dictionary<string, int> ageDictionary = new Dictionary<string, int>();

        // 添加键值对
        ageDictionary.Add("Alice", 30);
        ageDictionary.Add("Bob", 25);
        ageDictionary.Add("Charlie", 35);

        // 输出所有键值对
        foreach (var kvp in ageDictionary)
        {
            Console.WriteLine($"Name: {kvp.Key}, Age: {kvp.Value}");
        }
    }
}

3. 查找元素

csharp

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        Dictionary<string, int> ageDictionary = new Dictionary<string, int>
        {
            { "Alice", 30 },
            { "Bob", 25 },
            { "Charlie", 35 }
        };

        // 使用 TryGetValue 方法查找元素
        if (ageDictionary.TryGetValue("Alice", out int age))
        {
            Console.WriteLine($"Alice's age is {age}.");
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("Alice not found.");
        }

        // 使用索引器查找元素
        if (ageDictionary.ContainsKey("Bob"))
        {
            Console.WriteLine($"Bob's age is {ageDictionary["Bob"]}.");
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("Bob not found.");
        }
    }
}

4. 删除元素

csharp

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        Dictionary<string, int> ageDictionary = new Dictionary<string, int>
        {
            { "Alice", 30 },
            { "Bob", 25 },
            { "Charlie", 35 }
        };

        // 删除键为 "Bob" 的元素
        if (ageDictionary.Remove("Bob"))
        {
            Console.WriteLine("Bob removed.");
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("Bob not found.");
        }

        // 输出剩余的键值对
        foreach (var kvp in ageDictionary)
        {
            Console.WriteLine($"Name: {kvp.Key}, Age: {kvp.Value}");
        }
    }
}

通过这些示例，您可以更好地理解和使用 Dictionary 集合类型。