总结一下Dictionary的几种遍历方式

总结一下Dictionary的几种遍历方式

一、使用 foreach 遍历

为了方便演示,先上一段测试代码:

var dict = new Dictionary()

{

[10] = "A10",

[20] = "A20",

[30] = "A30",

[40] = "A40",

[50] = "A50"

};

直接 foreach dict

如果要拿百分比说话,估计有 50%+ 的小伙伴用这种方式,为啥,简单粗暴呗,其他没什么好说的,直接上代码:

foreach (var item in dict)

{

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

}

这里的 item 是底层在 MoveNext 的过程中用 KeyValuePair 包装出来的,如果你不信的话,看下源码呗:

public bool MoveNext()

{

while ((uint)_index < (uint)_dictionary._count)

{

ref Entry reference = ref _dictionary._entries[_index++];

if (reference.next >= -1)

{

_current = new KeyValuePair(reference.key, reference.value);

return true;

}

}

}

foreach 中 使用 KeyPairValue 解构

刚才你也看到了 item 是 KeyValuePair 类型,不过的是 netcore 对 KeyValuePair 进行了增强,增加了 Deconstruct 函数用来解构 KeyValuePair,代码如下:

public readonly struct KeyValuePair

{

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;

}

}

有了这个解构函数,你就可以在遍历的过程中直接拿到 key和value,而不是包装的KeyValuePair,这在.netframework 中可是不行的哦,实现代码如下:

foreach ((int key, string value) in dict)

{

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

}

3. foreach keys

前面的例子都是直接对 dict 进行 foreach,其实你还可以对 dict.keys 进行 foreach 遍历,然后通过遍历出的 key 对 dict 进行类索引器读取,代码如下:

foreach (var key in dict.Keys)

{

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

}

说到这里,不知道你是否有一个潜意识,那就是 dict 只能通过 foreach 进行遍历,真相是不是这样的呢? 要寻找答案,还是回头看一下 foreach 是如何进行遍历的。

public struct Enumerator : IEnumerator>, IDisposable, IEnumerator, IDictionaryEnumerator

{

public bool MoveNext()

{

while ((uint)_index < (uint)_dictionary._count)

{

ref Entry reference = ref _dictionary._entries[_index++];

if (reference.next >= -1)

{

_current = new KeyValuePair(reference.key, reference.value);

return true;

}

}

_index = _dictionary._count + 1;

_current = default(KeyValuePair);

return false;

}

}

仔细看这个 while 循环,你就应该明白,本质上它也是对 entries 数组进行遍历,那底层都用了 while,我是不是可以用 for 来替换然后循环 dict 呢?哈哈,反正就是模仿呗。

三:使用 for 遍历

为了把 MoveNext 中的代码模拟出来,重点在于这条语句: ref Entry reference = ref _dictionary._entries[_index++];, 其实很简单,_entries 数组内容的提取可以用 Linq 的 ElementAt 方法,是不是~~~ ,改造后的代码如下:

for (int i = 0; i < dict.Count; i++)

{

(int key, string value) = dict.ElementAt(i);

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

}

接下来是不是很好奇这个 ElementAt 扩展方法是如何实现的,一起看看源码吧。

public static TSource ElementAt(this IEnumerable source, int index)

{

IList list = source as IList;

if (list != null)

{

return list[index];

}

if (index >= 0)

{

using (IEnumerator enumerator = source.GetEnumerator())

{

while (enumerator.MoveNext())

{

if (index == 0)

{

return enumerator.Current;

}

index--;

}

}

}

}

从上面代码可以看到,如果当前的 source 没有实现 IList 接口的话,那就是一个巨大的坑,每一次执行 ElementAt 方法,最坏时间复杂度都是 O(N),就拿刚才的 for循环来说,它的最坏时间复杂度就是 O(n!) ,是不是比你想象的要恐怖的多,教训就是多实践,多看看源码~

四:总结

这篇列举了 4 种遍历 dict 的方式,不知你会用到哪几种? 要注意的是最后 ElementAt 对 Source 判别上的大坑一定要明白,不要想当然的以为就是 O(N) ,好了,更多的 遍历方式 欢迎补充!

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