C#之 Dictionary 详解

基本概念

Dictionary<TKey, TValue>是C#中用于存储键值对集合的泛型类，属于System.Collections.Generic命名空间。它允许使用键（Key）来访问与其关联的值（Value）。其中，TKey表示字典中键的类型，TValue表示字典中值的类型。

Dictionary的基本结构

• 键（Key）：唯一标识集合中的一个元素。键是唯一的，不能有重复。
• 值（Value）：与键相关联的数据。值可以是任意类型，并且可以有重复。
• 键值对（KeyValuePair）：键和值的组合，表示Dictionary中的一个元素。

Dictionary的主要特性

• 快速访问：通过键可以快速检索到对应的值，平均时间复杂度接近O(1)，因为Dictionary<TKey,TValue>类是作为哈希表实现。
• 唯一键（Key）：每个键在Dictionary中都是唯一的，不能重复。
• 动态大小：Dictionary的大小可以动态调整，当元素数量超过容量时，它会自动扩容。
• 无序集合：Dictionary中的元素是无序的，不能通过索引来访问它们。

Dictionary的常用操作

以下是C#中Dictionary的常用操作完整代码，其中包括添加元素、访问元素、修改元素、删除元素、检查键或值是否存在，以及遍历元素：

public static void DictionaryOperation()
{
    //创建一个Dictionary来存储学生学号ID和姓名
    Dictionary<int, string> studentDic = new Dictionary<int, string>();

    #region 添加元素

    // Add方法（键必须唯一）
    studentDic.Add(1, "大姚");
    studentDic.Add(2, "小袁");
    studentDic.Add(3, "Edwin");

    // 索引器语法（键不存在时添加，存在时更新）
    studentDic[4] = "Charlie";
    studentDic[5] = "追逐时光者";

    // 安全添加（避免异常）
    bool isAdded = studentDic.TryAdd(6, "小明"); // 返回 false，因键已存在

    #endregion

    #region 访问元素

    // 直接访问（键必须存在，否则会有异常）
    var currentUserName = studentDic[1];
    Console.WriteLine($"当前学生姓名: {currentUserName}");

    // 安全访问（避免异常）
    if (studentDic.TryGetValue(5, outvar getUserName))
    {
        Console.WriteLine($"UserName：{getUserName}");
    }
    else
    {
        Console.WriteLine("当前学生ID不存在");
    }

    #endregion

    #region

    // 修改元素
    studentDic[2] = "大西瓜";

    Console.WriteLine($"修改后的名称：{studentDic[2]}");

    #endregion

    #region 删除元素

    // 删除元素
    bool isRemoved = studentDic.Remove(3);

    Console.WriteLine($"删除结果：{isRemoved}");

    #endregion

    #region 检查键或值是否存在

    // 检查键是否存在
    if (studentDic.ContainsKey(1))
    {
        Console.WriteLine("存在");
    }
    else
    {
        Console.WriteLine("不存在");
    }

    bool isExistcontainsValue = studentDic.ContainsValue("追逐时光者");

    Console.WriteLine($"是否存在：{isExistcontainsValue}");

    #endregion

    #region 遍历元素

    // 遍历元素
    foreach (KeyValuePair<int, string> student in studentDic)
    {
        Console.WriteLine($"ID: {student.Key}, Name: {student.Value}");
    }

    // 使用键的枚举器
    foreach (var key in studentDic.Keys)
    {
        Console.WriteLine($"Key: {key}, Value: {studentDic[key]}");
    }

    // 使用值的枚举器
    foreach (varvaluein studentDic.Values)
    {
        // 注意：这种方式不能直接获取键，只能获取值
        Console.WriteLine($"Value: {value}");
    }

    #endregion
}

参考文章

• https://learn.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.collections.generic.dictionary-2?view=net-9.0