我应该为整数对使用什么数据结构？答案

【问题标题】：What data structure should I use for integer pairs?我应该为整数对使用什么数据结构？
【发布时间】：2015-07-29 16:46:06
【问题描述】：

我正在尝试优化我的代码以加快计算速度并减少内存消耗。我需要存储年份和成本的数据。目前我使用固定数组来保存值。

例如，我会有一个整数数组：

integer[0] = 0,  
integer[1] = 200,  
integer[2] = 0,  
integer[3] = 0,  
integer[4] = 200,  
integer[5] = 0,  
...   
integer[99] = 0

integer[0] = 0 表示 2015 年的成本为 0 美元，integer[1] = 200 表示 2016 年的成本为 200 美元，依此类推。由于我在内存中保存了数百万个这样的数组并用于计算，因此我希望最大限度地减少对内存和性能的影响。

为了澄清，我使用数据的方式是为了图表目的。一旦我将成本分配给年份，我就会根据它们所属的对象系列对数组进行汇总。然后我将它们显示在堆积条形图中。

有没有更好的方法来存储我的数据？我正在考虑键值列表，所以我只存储非零成本和年份，但我不知道这是否会有很大帮助。

【问题讨论】：

最佳答案在很大程度上取决于您如何使用这些数据。你能详细说明一下吗？
@Diosjenin 我添加了一些信息。希望有帮助吗？
确实如此。我在 Jacob 的回答中看到的唯一问题是 Dictionary 不会在内部保持元素按年份排序，因此您必须 a) 遍历字典并自己对它们进行排序（使用 LINQ 或自定义函数），或者 b ) 迭代已知年份并查看字典是否包含每年作为键。如果其中任何一个都是可接受的性能权衡，那么字典将适合您。如果没有，请告诉我们。

【解决方案1】：

使用Dictionary<int, int>：

var costs = new Dictionary<int, int> {
    { 2014, 150 },
    { 2016, 200 },
};

它不一定会占用更少的内存，但是可以避免存储空条目，并且数据的含义更加明显。

【讨论】：

这是“我正在考虑键值列表”的示例。这也是一个很好的答案。
@AC 真正的改进在于可读性。像costByYear[2016] 这样的东西比costByYear[1] 更有意义。
@DStanley，O(1) 并不总是意味着更快，它只是意味着它可以很好地扩展。该恒定时间是非零的。使用字典的 O(1) 比使用数组的 O(1) 慢。这是我的主要观点。
这将使用比数组更多的内存，并且性能会大大降低。虽然字典方法确实具有可读性的优势（即costByYear[2016]），但您可以使用costByYear[2016-baseYear] 使数组索引非常可读。
@A C - 由于您的数字很小，您可以考虑使用short 而不是int 来减少内存消耗。如果您想进一步减少它，那么您可以压缩数字，但性能也可能会下降。

【解决方案2】：

如果 (1) 您所做的只是求和，并且 (2) 不需要对任何给定值进行查找访问，而是简单地遍历它们，并且 (3) 您的值确实是稀疏的，

然后类似

integer[0] = 200,  
integer[1] = 200,  
...

结合

year[0] = 2016,
year[1] = 2019,
...

将使您的内存占用最少，而不会降低效率。字典（哈希）消耗内存；数组对于内存占用来说是最经济的，如果您有一个可以假设省略年份的默认值 (0)，则更是如此。但这仅在您不需要进行查找时才有效，因为使用这种结构是一个 O(n) 练习。

【讨论】：