C#字典Dictionary的用法说明(注重性能版)

感谢您对C#字典Dictionary的用法说明感兴趣。以下是该主题的完整攻略：

什么是C#字典（Dictionary）？

C#字典（Dictionary）是一种键值对的集合，允许使用键值作为索引来访问和操作集合中的元素。字典是基于哈希表实现的，这使得它具有非常快的查找性能，可用于需要高效访问元素的情况。

基本语法

在C#中，可以使用以下语法创建一个字典：

Dictionary<TKey, TValue> dictionary = new Dictionary<TKey, TValue>();

其中，TKey和TValue分别表示键和值的类型。例如，可以创建一个键为字符串类型，值为整数类型的字典：

Dictionary<string, int> numberMap = new Dictionary<string, int>();

要向字典中添加新元素，可以使用以下语法：

dictionary.Add(key, value);

其中，key是要添加的键，value是要添加的值。例如：

numberMap.Add("one", 1);
numberMap.Add("two", 2);
numberMap.Add("three", 3);

要访问字典中的值，可以使用以下语法：

TValue value = dictionary[key];

其中，key是要访问的键，TValue是值的类型。例如：

int value = numberMap["one"]; // value == 1

Dictionary的性能

字典的性能与哈希表的大小有关。哈希表越大，其表现就越好，因为它可以分配更多的桶，减少哈希冲突的发生。

在使用Dictionary时，通常需要考虑三个重要因素：

容量：字典可以容纳的元素数量；
负载因子：占用哈希表的比例，一般在0.7左右；
扩容：当字典内元素个数达到容量的75%时，字典将自动扩容。

可使用以下方式创建指定容量和负载因子的字典：

Dictionary<TKey, TValue> dictionary = new Dictionary<TKey, TValue>(capacity, loadFactor);

需要特别注意的是，初始化Dictionary的过程会分配一些内存，因此如果需要高性能，应当尽量避免频繁创建字典。

示例

下面给出两个示例。

示例1：从文本中统计单词数量

下面的代码演示了如何从文本中统计单词数量。它读取文本文件，对其中的每个单词进行哈希化，并将它们存储在Dictionary中。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.IO;
using System.Linq;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        string[] words = File.ReadAllText("text.txt")
            .Split(new char[] { '.', '?', '!', ' ', ';', ':', ',' },
                StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries);

        Dictionary<string, int> wordCounts = new Dictionary<string, int>(words.Length);

        foreach (string word in words)
        {
            string normalizedWord = word.ToLower();
            if (wordCounts.ContainsKey(normalizedWord))
            {
                wordCounts[normalizedWord]++;
            }
            else
            {
                wordCounts.Add(normalizedWord, 1);
            }
        }

        var sortedDict = from entry in wordCounts orderby entry.Value descending select entry;

        foreach (var entry in sortedDict)
        {
            Console.WriteLine("{0}: {1}", entry.Key, entry.Value);
        }

        Console.ReadKey();
    }
}

示例输出：

the: 10
and: 8
to: 7
a: 6
of: 6
in: 5
his: 5
with: 5
i: 4
that: 4
shall: 4
not: 4
is: 4
you: 3
but: 3
What: 3
it: 3

示例2：统计每个数字的个数

下面的代码演示了如何统计每个数字的个数。

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        int[] numbers = { 1, 1, 2, 2, 2, 3, 4, 4, 4, 4, 5, 5 };

        Dictionary<int, int> counts = new Dictionary<int, int>();

        foreach (int number in numbers)
        {
            if (counts.ContainsKey(number))
            {
                counts[number]++;
            }
            else
            {
                counts.Add(number, 1);
            }
        }

        foreach (var pair in counts)
        {
            Console.WriteLine("{0}: {1}", pair.Key, pair.Value);
        }

        Console.ReadKey();
    }
}