C# Dictionary初始化的詳解

一、基礎認識

C#中的Dictionary是一種鍵值對存儲的數據類型，可以根據鍵（Key）訪問對應的值（Value），它是.NET Framework中的常用類之一。創建Dictionary的方式包括使用默認構造函數，使用帶有容量參數的構造函數，以及從其他Dictionary或鍵值對數組中填充Dictionary。

下面是使用默認構造函數創建Dictionary的示例代碼：

Dictionary dict = new Dictionary();

以上代碼創建了一個空的Dictionary，可以使用Add方法添加新的鍵值對，也可以通過索引器訪問Dictionary中的特定鍵值對。使用Add方法添加新鍵值對：

dict.Add("Apple", 1);
dict.Add("Banana", 2);
dict.Add("Orange", 3);

使用索引器訪問Dictionary中的鍵值對：

int count = dict["Apple"];

如果鍵值對不存在，則會拋出KeyNotFoundException異常。還可以使用TryGetValue方法避免這種情況：

int count;
if(!dict.TryGetValue("onion", out count))
{
    Console.WriteLine("No such key exists in the dictionary.");
}

二、容量和性能優化

使用帶有容量參數的構造函數，可以在創建Dictionary時指定預計容量，這會為存儲數據提供更好的性能和增加容量的靈活性。當Dictionary的元素數量超過容量時，系統會自動重新分配更大的內存空間，這可能會導致性能下降。因此，預計Dictionary中存儲的元素數量並指定初始容量是一種容量和性能優化的方式。

以下是使用帶有容量參數的構造函數創建Dictionary的示例代碼：

Dictionary dict = new Dictionary(100);

三、從其他數據類型填充Dictionary

從其他Dictionary、數組或列表中填充Dictionary是常用的操作，下面是從另一個Dictionary中填充Dictionary的示例代碼：

Dictionary sourceDict = new Dictionary
{
    { "Apple", 1 },
    { "Banana", 2 },
    { "Orange", 3 }
};

Dictionary targetDict = new Dictionary(sourceDict);

以上代碼從sourceDict中複製鍵值對到targetDict，targetDict現在包含與sourceDict相同的鍵值對。也可以使用ToDictionary方法從數組或列表中創建Dictionary，下面是從數組中創建Dictionary的示例代碼：

string[] fruits = { "Apple", "Banana", "Orange" };
int[] counts = { 1, 2, 3 };

Dictionary dict = fruits
    .Select((fruit, index) => new { fruit, count = counts[index] })
    .ToDictionary(item => item.fruit, item => item.count);

以上代碼使用Select方法將fruits和counts數組組合成一個元素類型為{string, int}的數組，然後使用ToDictionary方法將該數組轉換為Dictionary。這種方式可以從任何數組或列表中創建Dictionary。

四、使用枚舉器來訪問Dictionary中的元素

遍歷Dictionary中的鍵值對通常需要使用枚舉器。這裡介紹兩種使用枚舉器的方式：使用foreach語句和使用LINQ查詢。

使用foreach語句遍歷Dictionary中的鍵值對：

Dictionary dict = new Dictionary
{
    { "Apple", 1 },
    { "Banana", 2 },
    { "Orange", 3 }
};

foreach(KeyValuePair pair in dict)
{
    Console.WriteLine("{0} = {1}", pair.Key, pair.Value);
}

以上代碼使用foreach語句遍歷Dictionary中的鍵值對，並輸出鍵和值。KeyValuePair是一個由鍵和值組成的結構體，它包含Key和Value屬性。

使用LINQ查詢遍歷Dictionary中的鍵值對：

Dictionary dict = new Dictionary
{
    { "Apple", 1 },
    { "Banana", 2 },
    { "Orange", 3 }
};

var pairs = dict.Select(pair => string.Format("{0} = {1}", pair.Key, pair.Value));
Console.WriteLine(string.Join(", ", pairs));

以上代碼使用LINQ查詢遍歷Dictionary中的鍵值對，並將鍵值對輸出為字符串。

五、使用EqualityComparer自定義Dictionary的鍵類型

默認情況下，Dictionary中的鍵類型為Object，如果鍵類型不是基元類型或字符串等.NET Framework提供的一些常用類型，則需要自定義EqualityComparer。EqualityComparer是一個用於比較兩個對象是否相等的類型，需要實現GetHashCode和Equals方法，以下是實現自定義EqualityComparer的示例代碼：

class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

class PersonEqualityComparer : IEqualityComparer
{
    public bool Equals(Person x, Person y)
    {
        return x.Name == y.Name && x.Age == y.Age;
    }

    public int GetHashCode(Person obj)
    {
        return obj.Name.GetHashCode() ^ obj.Age;
    }
}

Dictionary dict = new Dictionary(new PersonEqualityComparer())
{
    { new Person { Name = "Alice", Age = 20 }, 1 },
    { new Person { Name = "Bob", Age = 25 }, 2 }
};

int count = dict[new Person { Name = "Alice", Age = 20 }];

以上代碼使用自定義EqualityComparer，將Person類型用作Dictionary的鍵類型，並添加了兩個Person鍵值對。注意，Person類需要實現GetHashCode和Equals方法才能與自定義EqualityComparer一起使用。

六、總結

本文從基礎使用、容量和性能優化、從其他數據類型填充、使用枚舉器訪問、自定義EqualityComparer等多個方面對C#中的Dictionary初始化進行了詳細的介紹和講解，希望讀者對於該數據類型有更加深入的了解和掌握。