Lookup<TKey, TElement> 的意义何在？

Question

MSDN 是这样解释 Lookup 的：

Lookup<TKey, TElement> 类似于Dictionary<TKey, TValue>。不同的是，一个 Dictionary 将键映射到单个值，而 Lookup 将键映射到值的集合。

我不觉得这个解释特别有用。 Lookup 有什么用？

Answer 1

它是IGrouping 和字典的混合体。它让您可以通过一个键将项目组合在一起，然后通过该键以一种有效的方式访问它们（而不是像GroupBy 让您这样做那样只是遍历它们）。

例如，您可以加载 .NET 类型并按命名空间构建查找...然后非常轻松地获取特定命名空间中的所有类型：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Xml;

public class Test
{
    static void Main()
    {
        // Just types covering some different assemblies
        Type[] sampleTypes = new[] { typeof(List<>), typeof(string), 
                                     typeof(Enumerable), typeof(XmlReader) };

        // All the types in those assemblies
        IEnumerable<Type> allTypes = sampleTypes.Select(t => t.Assembly)
                                               .SelectMany(a => a.GetTypes());

        // Grouped by namespace, but indexable
        ILookup<string, Type> lookup = allTypes.ToLookup(t => t.Namespace);

        foreach (Type type in lookup["System"])
        {
            Console.WriteLine("{0}: {1}", 
                              type.FullName, type.Assembly.GetName().Name);
        }
    }
}

（在普通代码中，我通常将var 用于大多数这些声明。）

Answer 2

我之前没有成功使用过，但这是我的尝试：

Lookup<TKey, TElement> 的行为与没有唯一约束的表上的（关系）数据库索引非常相似。在你会使用另一个的地方使用它。

Answer 3

一种思考方式是：Lookup<TKey, TElement> 类似于 Dictionary<TKey, Collection<TElement>>。基本上可以通过相同的键返回零个或多个元素的列表。

namespace LookupSample
{
    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            List<string> names = new List<string>();
            names.Add("Smith");
            names.Add("Stevenson");
            names.Add("Jones");

            ILookup<char, string> namesByInitial = names.ToLookup((n) => n[0]);

            // count the names
            Console.WriteLine("J's: {0}", namesByInitial['J'].Count()); // 1
            Console.WriteLine("S's: {0}", namesByInitial['S'].Count()); // 2
            Console.WriteLine("Z's: {0}", namesByInitial['Z'].Count()); // 0, does not throw
        }
    }
}

Answer 4

我想你可以这样说：想象你正在创建一个数据结构来保存电话簿的内容。您想按姓氏然后按名字键入。在这里使用字典会很危险，因为很多人可以有相同的名字。因此，字典将始终最多映射到单个值。

查找将映射到可能的多个值。

Lookup["Smith"]["John"] 将是一个大小为 10 亿的集合。

Answer 5

Lookup 的一个用途可能是反转 Dictionary。

假设您有一个以Dictionary 实现的电话簿，其中有一堆（唯一）名称作为键，每个名称都与一个电话号码相关联。但是两个不同名字的人可能共用同一个电话号码。这对于Dictionary 来说不是问题，它并不关心两个键对应相同的值。

现在您需要一种方法来查找给定电话号码属于谁。您构建一个Lookup，从Dictionary 中添加所有KeyValuePairs，但向后，以值作为键，键作为值。您现在可以查询电话号码，并获取电话号码所在的所有人的姓名列表。使用相同的数据构建Dictionary 会丢弃数据（或失败，具体取决于您的操作方式），因为这样做

dictionary["555-6593"] = "Dr. Emmett Brown";
dictionary["555-6593"] = "Marty McFly";

表示第二个条目会覆盖第一个条目 - Doc 不再列出。

尝试以稍微不同的方式写入相同的数据：

dictionary.Add("555-6593", "Dr. Emmett Brown");
dictionary.Add("555-6593", "Marty McFly");

将在第二行引发异常，因为您不能 Add 已在 Dictionary 中的密钥。

[当然，您可能希望使用其他一些单一数据结构来进行双向查找等。此示例意味着您必须在每次 Dictionary 更改时从 Lookup 重新生成 Lookup。但对于某些数据，它可能是正确的解决方案。]