c# - 双向映射的数据结构

Question

这个问题已经有答案了:

Two-way / bidirectional Dictionary in C#? (15 个回答)

已关闭 8 年前。

现在，在你责骂我之前，我知道有一个非常类似的问题:

Best data structure for two way mapping?

事实上，我正在寻找一种能够完成同样事情的数据结构。具体来说，我有一个字符串应该映射到另一个字符串，并且其他字符串也应该映射到原始字符串。

例如:

".jpg" -> "image/jpeg"
"image/jpeg" -> ".jpg"

链接的问题建议使用某种 HashMap 或 Dictionary<string,string>来实现这一点。

一个自定义数据类型将保存两个字典，每个字典都是一种映射方式。这将提供 O(1)，但我发现它根本无法扩展。

考虑到我有一个字典，其中包含从 200 个 MIME 类型到关联文件扩展名的所有映射，我需要创建一个类似的字典，内容相同但相反。这很容易出现拼写错误或丢失键，并且有很多重复的代码。

虽然链接的问题旨在寻找 Java 中的解决方案，但我正在寻找 C# 中的解决方案。

是否有.NET数据结构支持对象之间的这种双向映射？

如果没有，如何在不复制代码的情况下完成此任务(如两个字典解决方案中所示)？

Answer 1

为什么具有两个字典的自定义类型不起作用？虽然它会使用双倍的内存，但它允许 O(1) 查找并且应该按您想要的方式工作。

但是，当涉及到通用参数时，它可能会变得有点棘手。如果您指定相同的类型，这不是问题，但是如果您指定不同的类型，索引器就会中断，因为您只能以一种方式获取值。如果索引器重载并且有两个，即:

public K this[T value]
public T this[K value]

如果您有相同的参数，它将中断，因为它将无法解析。在这种情况下，我建议有两个不同的类:

public class TwoWayDictionary<T>
{
    private Dictionary<T, T> _first;
    private Dictionary<T, T> _second;

    public TwoWayDictionary()
    {
        _first = new Dictionary<T, T>();
        _second = new Dictionary<T, T>();
    }

    public void Add(T first, T second)
    {
        _first.Add(first, second);
        _second.Add(second, first);
    }

    public T this[T value]
    {
        get
        {
            if(_first.ContainsKey(value))
            {
                return _first[value];
            }
            if(_second.ContainsKey(value))
            {
                return _second[value];
            }

            throw new ArgumentException(nameof(value));
        }
    }
}

和

public class TwoWayDictionary<T, K>
{
    private readonly Dictionary<T, K> _first;
    private readonly Dictionary<K, T> _second;

    public TwoWayDictionary()
    {
        _first = new Dictionary<T, K>();
        _second = new Dictionary<K, T>();
    }

    public void Add(T first, K second)
    {
        _first.Add(first, second);
        _second.Add(second, first);
    }

    public K this[T value]
    {
        get
        {
            if (_first.ContainsKey(value))
            {
                return _first[value];
            }

            throw new ArgumentException(nameof(value));
        }
    }

    public T this[K value]
    {
        get
        {
            if (_second.ContainsKey(value))
            {
                return _second[value];
            }

            throw new ArgumentException(nameof(value));
        }
    }
}    

这将允许您像评论中提到的那样使用它:

var dict = new TwoWayDictionary<string>();
dict.Add(".jpg", "image/jpg");
var mime = dict[".jpg"];
var ext = dict["image/jpg"];

并根据需要指定 2 种不同的类型:

var dict = new TwoWayDictionary<string, int>();
dict.Add(".jpg", 100);
var number = dict[".jpg"];
var ext = dict[100];