对重写Equals补充--Hashtable实现

昨天发了给你的类重写Equals--检测Class是否相等 ,得到了omnislash 的指点和启发,仔细查了一下.MSDN关于Equals的实现..上个文章中的例子,并不是很完整,当时也是急于说明问题和解决办法..具体的解决方案我会在随后的例子中提供...

既然需要再次重写Equals方法,今天就用Hashtable的实现,先说一下Hashtable,首先Hashtable保存的是以(键/值)为一对插入的..你可以方便的通过键来查找值,在国外的书中称为字典,他的作用也如其名一样..使用起来很类似字典..你知道一个字母a ,要查找对应字母a的值,可以这么写Hashtable["a"],这样就查到了对应a的值..但是需要注意一点,就是添加到Hashtable不能重复,必须有唯一性.并且因为Hashtable添加/删除是无序的,所以速度要快..就是因为它们是无序的,所以你不能通过索引,类似string[0].string[1]这样的方式访问到Hashtable中的数据.针对这样的情况,适应于下列地方,你知道key,但是value不确定,并且需要频繁的插入和删除操作,而这个时候数组和ArrayList就不是最佳的选择,因为在你获取某对象的时候,需要遍历..而Hashtable则比他们的效率要高..

下面是个简单的例子对ArrayList和Hashtable做了个对比:

 1 int  i;
 2 System.Collections.Hashtable hs  =   new  System.Collections.Hashtable();
 3 System.Collections.ArrayList arr  =   new  System.Collections.ArrayList();
 4
 5 long  StartTime   =  DateTime.Now.Ticks;
 6 for  ( i  =   0  ; i  <   10000  ; i  ++  )  {
 7    arr.Add(i);
 8}
 9 long  EndTime   =  DateTime.Now.Ticks;
10 Console.WriteLine(  " ArryList添加执行时间: "   +  (EndTime - StartTime) );
11
12 StartTime   =  DateTime.Now.Ticks;
13 for  ( i  =   0  ; i  <   10000  ; i  ++  ) 
14 {
15    hs.Add(i,"我是"+i);
16}
17 EndTime   =  DateTime.Now.Ticks;
18 Console.WriteLine(  " Hashtable添加执行时间: "   +  (EndTime - StartTime) );
19
20 StartTime   =  DateTime.Now.Ticks;
21 for  ( i  =   0  ; i  <   10000  ; i  ++  ) 
22 {
23    arr.Contains(i) ;
24}
25 EndTime   =  DateTime.Now.Ticks;
26 Console.WriteLine(  " ArryList查找执行时间: "   +  (EndTime - StartTime) );
27
28 StartTime   =  DateTime.Now.Ticks;
29 for  ( i  =   0  ; i  <   10000  ; i  ++  ) 
30 {
31        hs.Contains(i) ;
32}
33 EndTime   =  DateTime.Now.Ticks;
34 Console.WriteLine(  " Hashtable查找执行时间: "   +  (EndTime - StartTime) );
35
36 StartTime   =  DateTime.Now.Ticks;
37 for  ( i  =   0  ; i  <   10000  ; i  ++  ) 
38 {
39    arr.Remove(i) ;
40}
41 EndTime   =  DateTime.Now.Ticks;
42 Console.WriteLine(  " ArryList删除执行时间: "   +  (EndTime - StartTime) );
43
44 StartTime   =  DateTime.Now.Ticks;
45 for  ( i  =   0  ; i  <   10000  ; i  ++  ) 
46 {
47    hs.Remove(i) ;
48}
49 EndTime   =  DateTime.Now.Ticks;
50 Console.WriteLine(  " Hashtable删除执行时间: "   +  (EndTime - StartTime) );

上面的代码执行结果:

1 ArryList添加执行时间: 0
2 Hashtable添加执行时间: 300432
3 ArryList查找执行时间: 10214688
4 Hashtable查找执行时间: 0
5 ArryList查找执行时间: 701008
6 Hashtable查找执行时间: 0

结果可以说明,使用正确的容器对程序的优化是至关重要的..而选择正确的容器,也完全在于对容器的了解和对业务的熟悉..这里需要注意一点,开头的地方说添加也很快,但是Hashtable的添加要比ArrayList慢很多..主要是因为Hashtable要对key做一系列的索引算法,也是为了更好的查找和删除做的准备工作... 另外这里提示一点,就是在Hashtable初始化的时候可以给它指定默认容量和加载因子,其中加载因子越小,则平均查找速度就越快,但内存消耗就越大..默认的容量是16,加载因子是1..加载因子的取值范围是0.1-1之间..可以根据你的数据大小适当的调整容量和加载因子来提高速度..

 1 System.Collections.Hashtable hs  =   new  System.Collections.Hashtable();
 2 int  i;
 3 long  StartTime   =  DateTime.Now.Ticks;
 4 for  ( i  =   0 ; i  <   10000 ;i  ++  ) 
 5 {
 6    hs.Add( i,"我是"+i );
 7}
 8 long  EndTime   =  DateTime.Now.Ticks;
 9 Console.WriteLine(  " hs添加执行时间: "   +  (EndTime - StartTime) );
10
11 System.Collections.Hashtable hs2  =   new  System.Collections.Hashtable( 10001 , 0.3f );
12 StartTime   =  DateTime.Now.Ticks;
13 for  ( i  =   0 ; i  <   10000 ;i  ++  ) 
14 {
15    hs2.Add( i,"我是"+i );
16}
17 EndTime   =  DateTime.Now.Ticks;
18 Console.WriteLine(  " hs2添加执行时间: "   +  (EndTime - StartTime) );

上面的代码执行结果:

1 hs添加执行时间: 200288
2 hs2添加执行时间: 100188

这个结果,经过我测试,在你i<40000的时候,是明显的,但是i>40000的时候,效率就很差了.甚至是不如默认的...并且根据数据的不同,这个结果都会有偏差,不过数据量保持在 某个值(这个值也是很变化的)以下的时候,调整加载因子比默认的速度还是要快点的...


如果你传递给Hashtable的key是Class,而如何保证key的唯一呢??因为Hashtable还是用到了HashCode做为验证唯一性,所以你还要在你的类覆写GetHashCode(),并且也要重写Equals()以判断是否相等..具体问题可以看 给你的类重写Equals--检测Class是否相等 .基础的东西这里都有说明..尤其是后面的回复..可以多看看..

现在来看Hashtable的具体实现,首先你添加一对键/值后,会将键和对象的引用放入存储桶,Hashtable的键索引是按key对象的GetHashCode方法计算的,查找的时候也是用查找的键与存储的键对比,对比的方法还是要依赖Equals!!这个过程也说明了,为什么覆写了GetHashCode之后也要覆盖Equals了..看代码:

 1 // =============  用户类   ==================
 2 public   class  User
 3 {
 4    private string name = null;
 5    public User(string name)
 6    {
 7        this.name = name;
 8    }
 9    
10    public override string ToString()    //覆写ToString()
11    {
12        return name;
13    }
14    
15    //这里因为name是不重复的,所以获取name的HashCode,作为
16    public override int GetHashCode()    
17    {
18        return ToString().GetHashCode();
19    }
20    
21    /**//// <summary>
22    ///        覆写Equals,判断对象是否具有相同的
23    /// </summary>
24    /// <param name="obj"></param>
25    /// <returns></returns>
26    public override bool Equals(object obj)
27    {
28        User u = obj as User;    
29        if ( u == null )            //如果不能转换为当前Class,则返回false
30            return false;
31        if ( this.name == u.name && this.ToString() == u.ToString() )
32            return true;
33        
34        return false;
35    }
36    
37}
38
39 //  ============  对应用户的信息  ==============
40 public   class  UserInfo
41 {
42    private User u;
43    public UserInfo(User us)
44    {
45        this.u = us;
46    }
47    
48    public override string ToString()
49    {
50        return u.ToString() + "的信息";
51    }
52    
53}
54
55 // ==========  测试代码 Main  ==================
56 static   void  Main( string [] args)
57 {
58    User u1 = new User("小李");
59    User u2 = new User("小王");
60    UserInfo info1 = new UserInfo(u1);
61    UserInfo info2 = new UserInfo(u2);
62    System.Collections.Hashtable hs = new System.Collections.Hashtable();
63    
64    hs.Add( u1,info1 );
65    hs.Add( u2,info2 );
66    
67    User u3 = new User("小李");
68    UserInfo info3 = new UserInfo(u1);
69    User u4 = new User("小王");
70    
71    Console.WriteLine( hs[u3] );
72    Console.WriteLine( hs[u4] );
73    try {
74        hs.Add( u3, info3);
75    }catch(ArgumentException ee) {
76        Console.WriteLine( ee.Message );
77    }
78    
79}

上面的代码实例化了四个类,其中两个小王,两个小李,先添加小李1和小王1到Hashtable中,然后用新的小王2和小李2进行查找Hashtable,因为作为键的User类重写了GetHashCode和Equals,并且实例的时候也都是用的小王和小李,并且他们的string.GetHashCode是一样的..所以会被找到...最后程序又试图添加小李2到Hashtable中,但是因为里面已经存在了一个相同的key.GetHashCode,所以添加导致了异常...上面的输出结果是:

1 小李的信息
2 小王的信息
3 已添加项。字典中的键: “小李”  所添加的键: “小李”

如果对上面的解释不清楚,参考前两天的两个文章..
StringBuilder的实现与技巧

给你的类重写Equals--检测Class是否相等