C#泛型字典Dictionary怎么使用

C#泛型字典Dictionary怎么使用

在C#編程中，Dictionary<TKey, TValue> 是一個非常常用的泛型集合類，用于存儲鍵值對。它提供了快速的查找、插入和刪除操作，適用于需要根據鍵快速訪問值的場景。本文將詳細介紹如何使用 Dictionary<TKey, TValue>。

1. 創建Dictionary

要使用 Dictionary<TKey, TValue>，首先需要創建一個實例。你可以指定鍵和值的類型，并在構造函數中初始化字典。

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 創建一個鍵為string，值為int的字典
        Dictionary<string, int> ageDictionary = new Dictionary<string, int>();

        // 添加元素
        ageDictionary.Add("Alice", 25);
        ageDictionary.Add("Bob", 30);
        ageDictionary.Add("Charlie", 35);

        // 使用索引器添加元素
        ageDictionary["David"] = 40;

        // 輸出字典內容
        foreach (var kvp in ageDictionary)
        {
            Console.WriteLine($"Key: {kvp.Key}, Value: {kvp.Value}");
        }
    }
}

2. 添加和訪問元素

添加元素

你可以使用 Add 方法或索引器來添加元素到字典中。需要注意的是，Add 方法在鍵已經存在時會拋出異常，而索引器則會覆蓋已存在的鍵值對。

ageDictionary.Add("Eve", 45); // 添加新元素
ageDictionary["Alice"] = 26;  // 更新已存在的元素

訪問元素

你可以通過鍵來訪問字典中的值。如果鍵不存在，使用索引器訪問時會拋出 KeyNotFoundException 異常。為了避免異常，可以使用 TryGetValue 方法。

if (ageDictionary.TryGetValue("Bob", out int bobAge))
{
    Console.WriteLine($"Bob's age is {bobAge}");
}
else
{
    Console.WriteLine("Bob is not in the dictionary.");
}

3. 刪除元素

你可以使用 Remove 方法從字典中刪除指定的鍵值對。如果鍵存在并成功刪除，返回 true；否則返回 false。

bool isRemoved = ageDictionary.Remove("Charlie");
if (isRemoved)
{
    Console.WriteLine("Charlie has been removed from the dictionary.");
}

4. 檢查鍵是否存在

你可以使用 ContainsKey 方法來檢查字典中是否包含指定的鍵。

if (ageDictionary.ContainsKey("Alice"))
{
    Console.WriteLine("Alice is in the dictionary.");
}

5. 遍歷字典

你可以使用 foreach 循環來遍歷字典中的所有鍵值對。字典中的元素是無序的，遍歷順序可能與添加順序不同。

foreach (KeyValuePair<string, int> kvp in ageDictionary)
{
    Console.WriteLine($"Key: {kvp.Key}, Value: {kvp.Value}");
}

6. 字典的容量和性能

Dictionary<TKey, TValue> 的內部實現基于哈希表，因此它的查找、插入和刪除操作的平均時間復雜度為 O(1)。然而，字典的性能會受到哈希沖突的影響，因此在設計鍵時應注意選擇良好的哈希函數。

你可以通過 Capacity 屬性來獲取或設置字典的容量，以減少重新哈希的次數，從而提高性能。

Console.WriteLine($"Dictionary capacity: {ageDictionary.Capacity}");
ageDictionary.EnsureCapacity(100); // 確保字典容量至少為100

7. 線程安全

Dictionary<TKey, TValue> 不是線程安全的。如果多個線程同時訪問字典，并且至少有一個線程修改了字典的內容，則必須使用鎖或其他同步機制來確保線程安全。

lock (ageDictionary)
{
    ageDictionary["Frank"] = 50;
}

8. 總結

Dictionary<TKey, TValue> 是C#中非常強大的集合類，適用于需要快速查找和訪問鍵值對的場景。通過本文的介紹，你應該已經掌握了如何創建、添加、訪問、刪除和遍歷字典中的元素。在實際開發中，合理使用字典可以大大提高程序的性能和可讀性。

希望本文對你理解和使用 Dictionary<TKey, TValue> 有所幫助！