《C#从现象到本质》读书笔记（九）第11章C#的数据结构
C#中的数据结构可以分为两类：非泛型数据结构和泛型数据结构。
通常迭代器接口需要实现的方法有：1）hasNext，是否还有下一个元素。2）Next，移动到下一个元素。3）Reset，重置。
C#中对迭代器模式的实现就是IEnumerable接口。
使用yield关键字实现方法GetEnumerator。yield的延迟执行特性体现在：只有当需要取值时，才会执行，否则状态机的状态就停在0。
foreach迭代时，不能直接更改集合成员的值，但可以对成员本身的字段和属性进行重新赋值。
IEnumerable的缺点如下：1）IEnumerable功能有限，不能插入和删除。2）访问IEnumerable只能通过迭代，不能使用索引器。迭代时非线程安全的。3）访问IEnumerable必定造成一次求值。
IEnumerable小结如下：
1）IEnumerable及其泛型版本是所有集合的基础，它赋予集合迭代的能力。
2）通常将迭代中拿出来的元素称为iterator。
3）实现IEnumerable接口，必须实现它唯一的方法GetEnumerator。
4）方法GetEnumerator返回一个IEnumerator类型的输出。
5）IEnumerator接口拥有一个Current属性，我们需要实现它的get方法，返回当前的iterator。
6）需要为IEnumerator类型增加一个int类型的值，记录当位置。该类型的初始值为-1。IEnumerator类型的Reset方法将这个值设为-1。
7）IEnumerator接口的MoveNext方法将位置增加1，并返回是否还有下一个元素。
8）通过yield简化方法GetEnumerator的实现。
9）在C#中使用foreach将会隐式地调用MoveNext方法。
10）IEnumerable<T>是整个LINQ的基础。整个LINQ都基于IEnumerable<T>的扩展方法。C#大部分数据结构都实现了IEnumerable<T>。
11）IEnumerable的派生类由于没有反省，所以基本不考虑使用。
常用数据结构特征以及操作时间复杂度见下表
| 数据结构 | 类型及备注 | 插入和删除 | 查找 |
| Array |
顺序存储的线性表 定长 |
不支持（这里的插入与删除指会更改表长的行为） | O(N) |
| LinkedList<T> |
链式储存的线性表 不定长 无法用下表访问 |
O(1) | O(N) |
| List<T> |
顺序储存的线性表 不定长 动态扩容 |
O(N)，结尾则是O(1) | O(N) |
| Stack<T> |
栈 不定长 动态扩容 |
O(1) | 只能访问栈顶 |
| Queue<T> |
队列 不定长 动态扩容 |
O(1) | 只能访问队头 |
| Dictionary<K,T> |
保存键值对 使用开散列法 不定长 动态扩容 长度总为质数 |
O(1) | O(1) |
| SortedList<K,T> |
保存键值对 内部使用数组实现 保持有序 不定长 |
O(log N) | O(log N) |
| SortedDictionary<K,T> |
保存键值对 内部使用红黑树实现 保持有序 不定长 |
O(log N) | O(log N) |
| HashSet<T> |
使用开散列法 不定长 动态扩容 长度总为质数 是不含值的字典，故复杂度和它完全相同 |
O(1) | O(1) |
| SortedSet<T> |
内部使用红黑树实现 保持有序 不定长 是不含值的SortedDictionary<K,T>，故复杂度和它完全相同 |
O(log N) | O(log N) |
如何选择数据结构：
首先对于栈和队列，直接使用对应的数据结构即可。对于普通数据源：
如果数据源不是键值对：
a）数据量大，没有重复数据：使用HashSet<T>。
b）数据量大，但可能有重复数据；或数据量小：使用Array，List<T>或LinkedList<T>。
c）没有重复数据，且希望集合处于有序状态：使用SortedSet<T>。
d）有重复数据，且希望集合处于有序状态：没有现车的数据结构提供，可以考虑基于数组实现一个。
如果是键值对：首选是类型安全的字典，然后，如果希望集合处于有序状态，从SortedList<k,T>和SortedDictionary<K,T>中进行权衡。如果数据源数据很少，可以考虑List<KeyValuePair<K,T>>替代字典。
哈希（散列）表（Hashtable）是一种键值对类型的数据结构。它的特点是查找速度飞快。C#的HashTable类把a的最大值定为0.72（Java为0.75），当HashTable中的被占用空间达到72%的时候就将该HashTable自动扩容。
冲突解决技术可分为两大类：开散列法（又称为链地址法）和闭散列法（又称为开放地址法）。对于开散列法，发生冲突的元素存储于数组空间之外。Dictionary<K,T>使用的就是这种方式。对于闭散列法，发生冲突的元素存储于数组空间之内。HashTable使用的就是这种方式。
C#的HashTable内部借助了数组，并采用开放寻址加双重哈希。它通过一个结构体bucket来表示哈希表中的单个元素，这个结构体中有三个成员：a)key:表示键，即哈希表中的关键字。b)表示值，即跟关键字所对应的值。c)hash_coll：int类型，用于表示键所对应的哈希码。
ArrrayList是实现了基于动态数组的数据结构，存在不安全类型与装箱拆箱的缺点。