为什么我要在字典上使用 HashSet？答案

【问题标题】：Why would I use a HashSet over a Dictionary?为什么我要在字典上使用 HashSet？
【发布时间】：2015-03-16 12:55:12
【问题描述】：

我正在尝试在 A* 算法上实现缓存路径列表。目前，缓存的路径存储在这样的列表中：

readonly List<CachedPath> _cachedPaths = new List<CachedPath>();

对这个列表执行的操作是：

FirstOrDefault 获取满足一定条件的元素

var cached = _cachedPaths.FirstOrDefault(p => p.From == from && p.To == target && p.Actor == self);

删除和元素

_cachedPaths.Remove(cached);

补充

_cachedPaths.Add(new CachedPath {
                    From = from,
                    To = target,
                    Actor = self,
                    Result = pb,
                    Tick = _world.WorldTick
                });

注意：类 CachedPath 的 GetHashCode 和 Equals 仅被 From、To 和 Actor 覆盖，因此具有这些相同属性的两个实例具有相同的哈希和相等性。

鉴于“HashSet”中的快速查找（包含）、插入和删除是 O(1)（如果我没记错的话），我考虑使用“HashSet”来执行这些操作。唯一的问题是 FirstOrDefault，我必须枚举整个集合才能得到它。

鉴于这个问题，我还考虑使用由 From、To 和 Actor 的哈希索引的 Dictionary：

Dictionary<int, CachedPath> cachedPath

再一次，如果我没记错的话，Dictionary 还提供了 O(1) 的插入、删除和 Key 检索。这让我认为 Dictionary 是一种 HashSet + O(1) 元素检索功能。

我错过了什么吗？从支持更多操作的意义上说，Dictionary 真的比 HashSet 更好吗？

提前致谢。

【问题讨论】：

stackoverflow.com/questions/2728500/…

标签： c# dictionary hashset

【解决方案1】：

Dictionary 并不比HashSet更好，只是不同而已。

当您想要存储无序的项目集合时，您可以使用 HashSet，并且
当您想要将一组称为“键”的项与另一组称为“值”的项相关联时，您可以使用 Dictionary

可以将HashSet 视为没有关联值的Dictionary（实际上，HashSet 有时在幕后使用Dictionary 实现），但没有必要在此考虑它方式：将两者视为完全不同的事情也可以。

在您的情况下，您可以通过按演员制作字典来提高性能，如下所示：

Dictionary<ActorType,List<CachedPath>> _cachedPathsByActor

这样你的线性搜索会根据演员快速选择一个子列表，然后按目标线性搜索：

var cached = _cachedPathsByActor[self].FirstOrDefault(p => p.From == from && p.To == target);

或通过创建一个考虑所有三个项目的相等比较器，并使用 Dictionary 和 CachedPath 作为键和值，并将自定义 IEqualityComparer<T> 作为键比较器：

class CachedPathEqualityComparer : IEqualityComparer<CachedPath> {
    public bool Equals(CachedPath a, CachedPath b) {
        return a.Actor == b.Actor
            && a.From == b.From
            && a.To == b.To;
    }
    public int GetHashCode(CachedPath p) {
        return 31*31*p.Actor.GetHashCode()+31*p.From.GetHashCode()+p.To.GetHashCode();
    }
}
...
var _cachedPaths = new Dictionary<CachedPath,CachedPath>(new CachedPathEqualityComparer());
...
CachedPath cached;
if (_cachedPaths.TryGetValue(self, out cached)) {
    ...
}

但是，这种方法假定字典中最多有一个项目具有相同的 From、To 和 Actor。

【讨论】：

那么对于这种情况，使用 Actor.GetHashcode() + From.GetHashCode() + To.GetHashCode() 作为键而不是仅仅使用 Actor 怎么样？不是更快吗？

【解决方案2】：

哈希集在执行添加时不会抛出异常。相反，它返回一个反映添加成功的布尔值。

哈希集也不需要 keyValue 对。我使用哈希集来保证唯一值的集合。

【讨论】：