介绍

字典是 C# 中使用最广泛的数据结构之一，提供快速查找、键值对存储等。本指南探讨了该类，解释了从基本用法到高级方案的复杂性。Dictionary<TKey, TValue>

词典基础

什么是字典？

字典是键值对的集合，其中每个键必须是唯一的。当您需要通过唯一键查找值时，通常使用它。

创建和初始化：

// Empty dictionary  
var capitals = new Dictionary<string, string>();  
  
// Initialized dictionary  
var fruits = new Dictionary<int, string>  
{  
    { 1, "Apple" },  
    { 2, "Banana" },  
    { 3, "Cherry" }  
};

基本操作

添加条目：

capitals.Add("USA", "Washington, D.C.");  
capitals.Add("UK", "London");

检索值：

string ukCapital = capitals["UK"];  // Returns "London"

检查密钥：

bool hasUK = capitals.ContainsKey("UK");  // Returns true

删除条目：

capitals.Remove("UK");

高级概念

遍历字典：

您可以循环访问键和/或值（键值对）：

foreach (var key in capitals.Keys)  
    Console.WriteLine(key);  
  
foreach (var value in capitals.Values)  
    Console.WriteLine(value);  
  
foreach (var kvp in capitals)  
    Console.WriteLine($"Country: {kvp.Key}, Capital: {kvp.Value}");

使用以下方法进行值查找：TryGetValue

当键不存在时，不要捕获异常，而是使用：TryGetValue

if (capitals.TryGetValue("UK", out string capital))  
    Console.WriteLine(capital);  
else  
    Console.WriteLine("Key not found.");

字典容量和性能：

该类针对快速查找进行了优化。但是，了解其容量和有助于优化性能，尤其是在处理大型词典时。DictionaryLoad Factor

• 容量：字典在不调整大意的情况下可以容纳的条目总数。
• 计数：字典中的当前条目数。
• 荷载系数：与 .CountCapacity

比较器：

默认情况下，字典使用键的默认比较器。但是，您可以指定自定义比较器：

var caseInsensitiveDict = new Dictionary<string, string>(StringComparer.OrdinalIgnoreCase);

并发词典：

在多线程方案中，可能需要线程安全操作。从命名空间使用。ConcurrentDictionarySystem.Collections.Concurrent

与 LINQ 一起使用：Dictionary

字典与 LINQ 无缝协作，允许强大的查询：

var filtered = capitals.Where(kvp => kvp.Value.StartsWith("W"))  
                       .ToDictionary(kvp => kvp.Key, kvp => kvp.Value);

高级词典类型

SortedDictionary<TKey, TValue>:

按键的升序存储键值对。当您需要特定顺序的数据时很有用。

ReadOnlyDictionary<TKey, TValue>:

提供字典的只读视图。保护基础词典不被修改。

最佳实践：

1. 使用正确类型的键：键在字典中的生存期内应该是不可变的。
2. 注意：字典不允许使用键，但允许使用值。nullnullnull
3. 针对查找性能进行优化：如果您知道数据的大致大小，请使用该容量初始化字典。
4. 避免频繁调整大小：不断添加超出容量的元素会导致字典调整大小，从而影响性能。

结论：

C# 中的字典是一种多功能且功能强大的工具，非常适合需要按键快速查找的方案。从添加和检索项的基础知识到线程安全操作和 LINQ 集成的复杂性，掌握字典可以显著增强 C# 中的数据处理能力。掌握了这些知识，您就可以充分准备充分利用这种基本数据结构。