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c# 遍歷 Dictionary的四種方式

一:背景

1. 講故事

昨天在 StackOverflow 上看到一個很有趣的問題,說: 你會幾種遍歷字典的方式,然後跟帖就是各種奇葩的回答,挺有意思,馬上就要國慶了,娛樂娛樂吧,說說這種挺無聊的問題😄😄😄。

二: 使用 foreach 遍歷

為了方便演示,先上一段測試程式碼:

      var dict = new Dictionary<int,string>()
      {
        [10] = "A10",[20] = "A20",[30] = "A30",[40] = "A40",[50] = "A50"
      };

1. 直接 foreach dict

如果要拿百分比說話,估計有 50%+ 的小夥伴用這種方式,為啥,簡單粗暴唄,其他沒什麼好說的,直接上程式碼:

      foreach (var item in dict)
      {
        Console.WriteLine($"key={item.Key},value={item.Value}");
      }

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這裡的 item 是底層在 MoveNext 的過程中用 KeyValuePair 包裝出來的,如果你不信的話,看下原始碼唄:

	public bool MoveNext()
	{
		while ((uint)_index < (uint)_dictionary._count)
		{
			ref Entry reference = ref _dictionary._entries[_index++];
			if (reference.next >= -1)
			{
				_current = new KeyValuePair<TKey,TValue>(reference.key,reference.value);
				return true;
			}
		}
	}

2. foreach 中 使用 KeyPairValue 解構

剛才你也看到了 item 是 KeyValuePair 型別,不過🐂👃的是 netcore 對 KeyValuePair 進行了增強,增加了 Deconstruct 函式用來解構 KeyValuePair,程式碼如下:

  public readonly struct KeyValuePair<TKey,TValue>
  {
    private readonly TKey key;

    private readonly TValue value;

    public TKey Key => key;

    public TValue Value => value;

    public KeyValuePair(TKey key,TValue value)
    {
      this.key = key;
      this.value = value;
    }

    public void Deconstruct(out TKey key,out TValue value)
    {
      key = Key;
      value = Value;
    }
  }

有了這個解構函式,你就可以在遍歷的過程中直接拿到 key,value,而不是包裝的 KeyValuePair,這在 netframework 中可是不行的哈,實現程式碼如下:

      foreach ((int key,string value) in dict)
      {
        Console.WriteLine($"key={key},value={value}");
      }

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3. foreach keys

前面的例子都是直接對 dict 進行 foreach,其實你還可以對 dict.keys 進行 foreach 遍歷,然後通過遍歷出的 key 對 dict 進行類索引器讀取,程式碼如下:

      foreach (var key in dict.Keys)
      {
        Console.WriteLine($"key={key},value={dict[key]}");
      }

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仔細看這個 while 迴圈,你就應該明白,本質上它也是對 entries 陣列進行遍歷,那底層都用了 while,我是不是可以用 for 來替換然後迴圈 dict 呢?哈哈,反正就是模仿唄。

三:使用 for 遍歷

為了把 MoveNext 中的程式碼模擬出來,重點在於這條語句: ref Entry reference = ref _dictionary._entries[_index++];,其實很簡單,_entries 陣列內容的提取可以用 Linq 的 ElementAt 方法,是不是~~~ ,改造後的程式碼如下:

      for (int i = 0; i < dict.Count; i++)
      {
        (int key,string value) = dict.ElementAt(i);

        Console.WriteLine($"key={key},value={dict[key]}");
      }

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接下來是不是很好奇這個 ElementAt 擴充套件方法是如何實現的,一起看看原始碼吧。

  public static TSource ElementAt<TSource>(this IEnumerable<TSource> source,int index)
  {
    IList<TSource> list = source as IList<TSource>;
    if (list != null)
    {
      return list[index];
    }
    if (index >= 0)
    {
      using (IEnumerator<TSource> enumerator = source.GetEnumerator())
      {
        while (enumerator.MoveNext())
        {
          if (index == 0)
          {
            return enumerator.Current;
          }
          index--;
        }
      }
    }
  }

從上面程式碼可以看到,如果當前的 source 沒有實現 IList 介面的話,那就是一個巨大的坑,每一次執行 ElementAt 方法,最壞時間複雜度都是 O(N),就拿剛才的 for迴圈來說,它的最壞時間複雜度就是 O(n!) ,是不是比你想象的要恐怖的多,教訓就是多實踐,多看看原始碼~

四:總結

這篇列舉了 4 種遍歷 dict 的方式,不知你會用到哪幾種? 要注意的是最後 ElementAt 對 Source 判別上的大坑一定要明白,不要想當然的以為就是 O(N) ,好了,更多的 遍歷方式 歡迎補充!

以上就是c# 遍歷 Dictionary的四種方式的詳細內容,更多關於c# 遍歷 Dictionary的資料請關注我們其它相關文章!