c# - 存储具有相应索引的对象的最有效方法

Question

我想存储点的集合，它们是 Point 类的对象. ( Point 包含 positionX 、 positionY 、 electricalPotential 等属性)他们每个人都应该有一个索引 i ，但不需要以任何方式订购。这就是我使用字典的原因 Dictionary<int, Point> meshpoints首先。

第一个问题:
如果我只想存储具有特定索引/键的对象，字典是存储数据的最有效方式吗，尤其是当涉及到每个元素的添加、搜索和循环等性能问题时？

第二个问题:
如果我想添加一个新点，我如何获得“下一个”免费 key ？就像我有带有散列键的字典 0 , 1 , 2 , 3和 4 ，如何获得 5下一个项目键？

选项 1: meshpoints.Keys.Max()和 meshpoints.Keys.Last()在我的测试中花费大量时间。

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

meshpoints.Add(meshpoints.Keys.Max() + 1, "itemA");

meshpoints.Add(meshpoints.Keys.Max() + 1, "itemB");

选项 2: 创建一个单独的变量 counter在我的性能测试中相当快，但这真的是最优雅的方式吗？我的意思是，你总是有一个带有字典的单独整数值到所有方法等......

Dictionary<int, string> meshpoints = new Dictionary<int, string>();
int counter = 0;

meshpoints.Add(counter, "itemA");
counter++;

meshpoints.Add(counter, "itemB");
counter++;

选项 3: meshpoints.Count()当我随时删除项目时，将无法正常工作。

Answer 1

你不需要字典，因为你想做的事可以用一个列表来完成。

因为您使用 Count + 1 作为新 ID，您可以将自动生成的 ID 添加到 Point 类，这是一个更好的设计:

public class Point
{ 
  static private int NextID;

  int ID { get; }
  public Point()
  {
    ID = NextID++;
  }
}

List<Point> meshPoints = new List<Point>();

var meshPointA = new Point();
var meshPointB = new Point();
var meshPointC = new Point();

meshPoints.Add(meshPointA);
meshPoints.Add(meshPointB);
meshPoints.Add(meshPointC);

var meshPoint = meshPoints.Where(p => p.ID == 2).SingleOrDefault();

有了它，您在添加、插入和删除对象时永远不会有重复的 ID 或冲突。

对于选项 1，Max 不提供速度性能。

对于选项 3，使用 Count 会导致这些问题:如果你接下来添加 4 个点，先删除两个点，然后添加一个，最后一个点的 ID 为 3，而剩下的两个点的 ID 为 3 和 4...所以选项 2更好。

如果你想要一个字典，你可以通过创建一个嵌入内部字典的类来做同样的事情，它有 NextID，并提供你想要提供的方法，如 Add、Remove、ContainsX、IDs (Items. Keys), Points (Items.Values) 等等(所有你想管理的这个专门的集合):

public class PointsDictionary : IEnumerable<Point>
{
  private readonly Dictionary<int, Point> Items = new Dictionary<int, Point>();

  private int NextID;

  public Point this[int index]
  {
    get { return Items.ContainsKey(index) ? Items[index] : null; }
    set { ... }
  }

  public Dictionary<int, Point>.KeyCollection IDs
  {
    get { return Items.Keys; }
  }

  public Dictionary<int, Point>.ValueCollection Points
  {
    get { return Items.Values; }
  }

  public int Add(Point point)
  {
    int index = NextID++;
    Items.Add(index, point);
    return index;
  }

  ...

}

所以在这里，您将拥有一个强大而简洁的设计。