在 O(1) 中实现具有基于键和基于索引的访问的哈希表

Question

.NET 中有一个名为 NameObjectCollectionBase 的数据结构，我正在尝试理解它。

基本上，它允许输入任意字符串 => 对象键/值对，键和值都可能为空。一个键可以被多个对象使用。通过基于索引和基于字符串的访问来授予访问权限，而基于字符串的访问仅返回具有指定键的第一个值。

他们承诺的是

add(string, object)        O(1) if no relocation, O(n) otherwise
clear                      O(1)
get(int)                   O(1) corresponds to getkey(int)
get(string)                O(1) returns first object found with given key
getallkeys                 O(n) if objects share a key, it is returned that many times
getallvalues               O(n)
getallvalues(type)         O(n) returns only objects of a given type
getkey(int)                O(1) corresponds to get(int)
haskeys                    O(1) if there are objects with a non-null key
remove(string)             O(n) remove all objects of a given key
removeat(int)              O(n)
set(int, object)           O(1) 
set(string, object)        O(1) sets the value of the first found object with given key
getenumerator              O(1) enumerator over keys
copyto(array, int)         O(n) 

基于索引的访问与插入顺序无关。但是，get(int) 和 getkey(int) 必须相互对齐。

我想知道如何实现该结构。在 O(1) 中同时允许基于索引和基于键的访问似乎并不容易实现。他们在 MSDN 页面上声明“此类的基础结构是哈希表”。但是，C# 哈希表不允许每个键有多个值，也不允许空键。

将它实现为Dictionary<string, List<object> 似乎不是解决方案，因为 get(string) 将是 O(1) 但 get(int) 不是因为您必须遍历所有键才能找出哪个键有多少项在里面。

将其实现为两个单独的列表，其中一个是简单的 List<string> 用于键，List<Object> 用于值组合 Dictionary<string, int> 将每个键指向第一个值的索引将允许两者O(1) 中的访问类型，但不允许以有效的方式删除，因为必须在哈希表中更新所有索引（在 O(n) 中可能，但似乎不是最佳解决方案）。还是有更有效的方法来删除条目？

如何实现这样的数据结构？

Answer 1

NameObjectCollectionBase 使用 Hashtable 和 Arraylist 来管理条目。自己看看吧！

微软提供 .NET 库的参考源代码，可以集成到 Visual Studio 中：

http://referencesource.microsoft.com/

您甚至可以调试 .NET 库：

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/cc667410(VS.90).aspx

或者您可以获取 dotPeek 的副本，一个免费的反编译器：

http://www.jetbrains.com/decompiler/