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  • (转).Net中自定义类作为Dictionary的key详解

    在定义数据结构时,Dictionary提供了快速查找数据的功能,另外Dictionary< TKey, TValue >属于key-value键值对数据结构,提供了泛型的灵活性,是数据结构的一个利器,但是目前拥有的string,int,bool等基础数据类型并不能满足我们的需求,那么如何把自定义的数据类作为Dictionary的key呢?

    本文对Dict的内部实现会有提出,但不详细讨论,以解决标题问题为主,如果有想详细了解Dictionary内部实现等更多细节,请转到官网:
    https://msdn.microsoft.com/en-us/library/xfhwa508(v=vs.110).aspx

    首先需要搞清楚以下问题

    • Dictionary是如何通过key找到的value?
    • 需要怎么做才可以让Dictionary认同我们的自定义类作为Key?
    • 具体代码应该怎么写,去实现?

    一、Dictionary是如何通过key找到的value?

    首先提几个简单的概念,对我们理解Dictionary有很大的帮助。

    哈希表

    定义:是一种用于描述有联系键值对数据结构的表。
    .NET中有Hashtable的类型,它是一个通过关键字直接访问内存存储位置的数据结构。Dict使用了它,也就是说,Dictionary内部的key,value的存放与查找其实都是由固定的内存地址的,但是数据量多了难免会出现多个key或者value拥有同样的内存地址,这样我们再通过寻址操作数据时就会出现冲突的问题,这个我们叫碰撞冲突。

    Dict解决碰撞冲突的方案

    Dict采用分离链接法,什么意思呢?就是当不同value被分配到同一个地址时,Dict会在那个地址下再建一个链接,用于存放不同value,放张图大家应该就知道是怎么回事了。
    这里写图片描述

    明白了以上两个概念,我们基本上就可以理解这句话了:
    Dict判断查找key时,首先会调用GetHashCode方法,来取得key的Hashtable,判断Hashtable是否一致,如果Hashtable一样还不算找到,还需要继续判断存放的value是不是(相等)Equal,两个条件都满足,才算真正找到了我们需要的key,然后取出Dictionary存放的value值。

    二、需要怎么做才可以让Dictionary认同我们的自定义类作为Key?

    举一个栗子:

    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Text;
    using System.Threading.Tasks;
    
    namespace test_Dict
    {
        class Program
        {
    
            class MyClass
            {
                private int ID { get; set; }
                private string name { get; set; }
                public MyClass(int ID, string name)
                {
                    this.ID = ID;
                    this.name = name;
                }
    
            } 
    
            static void Main(string[] args)
            {
                MyClass class_one = new MyClass(100,"nini_boom");
                MyClass class_two = new MyClass(200,"liyang");
    
                MyClass class_three = new MyClass(100, "nini_boom");
    
                Dictionary<MyClass, int> _TestDict = new Dictionary<MyClass, int>();
                _TestDict.Add(class_one,1);
                _TestDict.Add(class_two,2);
    
                Console.WriteLine(_TestDict.ContainsKey(class_three));
                Console.ReadKey();
            }
        }
    }

    可以看出,即使我们的class_three和class_one在内容上完全相等,但是Dict中仍然找不到。为什么呢?

    因为Dict认为的key相等和我们认为的相等不一样
    为什么Dict不认为相等呢?我们知道,.Net中所有的数据结构都是继承了object,但是object本身对继承了它的数据一无所知,所以为了防止继承了objece的数据发生碰撞冲突现象,所以object的做法是让每一个继承它的数据的Hashtable都尽量不一样,因为我们的MyClass也是继承了object的,所以Dict在比较Class_one与class_three 的Hashtable时就认为他俩不相等,所以找不到。

    为了实现在内容上相等的类,就可以寻找到同样内容的Key,也就是让自定义类作为Dictionary的key,我们需要重新定义一套比较的规定,来满足我们认为的相等

    三、具体代码怎么写,去实现?

    在Dict的内部实现中,比较两个key是否相等用到了两个方法:GetHashCode()和Equal(),所以接下来需要在自定义类中重写GetHashCode()和Equal()方法,分别得出Hashtable和比较规则,下次Dict再次比较时就会调用重写的GetHashCode和Equal来进行比较。
    再拿上面的栗子举下,增加两个方法:

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;
    using System.Text;
    using System.Threading.Tasks;
    
    namespace test_Dict
    {
        class Program
        {
    
            class MyClass
            {
                private int ID { get; set; }
                private string name { get; set; }
                public MyClass(int ID, string name)
                {
                    this.ID = ID;
                    this.name = name;
                }
    
                public override bool Equals(object obj)
                {
                    var your_class = (MyClass)obj;
                    return your_class.ID == this.ID && your_class.name == this.name;
                }
    
                public override int GetHashCode()
                {
                    int id_hashcode = ID.GetHashCode();
                    int name_hashcode = name.GetHashCode();
                    return id_hashcode + name_hashcode;
                }
    
            } 
    
            static void Main(string[] args)
            {
                MyClass class_one = new MyClass(100,"nini_boom");
                MyClass class_two = new MyClass(200,"liyang");
    
                MyClass class_three = new MyClass(100, "nini_boom");
    
                Dictionary<MyClass, int> _TestDict = new Dictionary<MyClass, int>();
                _TestDict.Add(class_one,1);
                _TestDict.Add(class_two,2);
    
                Console.WriteLine(_TestDict.ContainsKey(class_three));
                Console.ReadKey();
            }
        }
    }

    这次返回的就是True了。

    文章转载自:https://blog.csdn.net/nini_boom/article/details/78728129

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