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C#字典的擴(kuò)容機(jī)制是什么

c#
小樊
82
2024-09-11 10:31:43
欄目: 編程語言

C# 中的 Dictionary 類使用哈希表作為其底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

  1. 初始化:當(dāng)創(chuàng)建一個新的 Dictionary 時,會分配一個初始大小的哈希表。這個初始大小可以在創(chuàng)建 Dictionary 時指定,如果不指定,將使用默認(rèn)值(通常為 0)。

  2. 負(fù)載因子:Dictionary 使用一個稱為“負(fù)載因子”的值來衡量哈希表的充滿程度。負(fù)載因子 = 當(dāng)前元素?cái)?shù)量 / 哈希表大小。Dictionary 會根據(jù)負(fù)載因子來判斷何時需要進(jìn)行擴(kuò)容。

  3. 擴(kuò)容閾值:Dictionary 有一個擴(kuò)容閾值,當(dāng)負(fù)載因子超過這個閾值時,Dictionary 會自動擴(kuò)容。這個閾值可以在創(chuàng)建 Dictionary 時指定,如果不指定,將使用默認(rèn)值(通常為 0.72)。

  4. 擴(kuò)容操作:當(dāng)觸發(fā)擴(kuò)容時,Dictionary 會創(chuàng)建一個新的哈希表,其大小為當(dāng)前哈希表大小的 2 倍(如果當(dāng)前大小已經(jīng)足夠大,將會按照一定的增長策略進(jìn)行擴(kuò)容)。然后,Dictionary 會遍歷舊哈希表中的所有元素,并將它們重新插入新哈希表中。這個過程稱為“再哈希”。

  5. 再哈希:在擴(kuò)容過程中,由于哈希表大小的變化,元素的哈希值可能會發(fā)生變化。因此,需要對每個元素進(jìn)行再哈希,并將其插入新哈希表的相應(yīng)位置。

  6. 完成擴(kuò)容:在完成再哈希并將所有元素插入新哈希表后,Dictionary 會釋放舊哈希表的內(nèi)存,并使用新哈希表作為其底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

通過這種擴(kuò)容機(jī)制,Dictionary 能夠在保持較低的負(fù)載因子和較高的性能的同時,動態(tài)地調(diào)整其哈希表的大小。這有助于確保 Dictionary 在不同的使用場景下都能提供良好的性能。

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