仅在 C# 字典中查找一次的查找或插入

Question

我是一名前 C++/STL 程序员，尝试使用 c#/.NET 技术编写快速行进算法...

我正在寻找等效于 STL 方法“map::insert”的方法，如果不存在，则在给定键处插入值，否则返回现有键值对的迭代器。

我发现的唯一方法是通过两种查找来实现这一点：一种在 TryGetValue 中，另一种在 Add 方法中：

List<Point> list;
if (!_dictionary.TryGetValue (pcost, out list))
{
    list = new List<Point> ();
    dictionary.Add (pcost, list);
}
list.Add (new Point { X = n.x, Y = n.y });

有没有什么可以解释为什么使用 .NET 容器无法做到这一点？还是我错过了什么？

谢谢。

Answer 1

您可以为此创建扩展方法：

IDictionary<string, Point> _dictionary = GetDictionary();
_dictionary.GetOrAdd( "asdf" ).Add( new Point(14, 15) );

// ... elsewhere ...
public static class DictionaryExtensions {
    public static List<TValue> GetOrAdd<TKey, TValue>( this IDictionary<TKey, List<TValue>> self, TKey key ) {
        List<TValue> result;
        self.TryGetValue( key, out result );
        if ( null == result ) {
            // the key value can be set to the null
            result = new List<TValue>();
            self[key] = result;
        }

        return result;
    }
}

Answer 2

您可以通过以下方式分配您的值：

var dict = new Dictionary<int, int>();
dict[2] = 11;

如果键 2 的值不存在 - 它将被添加，否则将被覆盖。

Dictionary 没有 GetOrAdd 方法，但 C# 4.0 中的 ConcurrentDictionary 有：

var dict = new ConcurrentDictionary<int, int>();
dict[2] = 10;
int a = dict.GetOrAdd(2, 11);// a == 10

Answer 3

标准通用字典不支持这一点，需要 2 次查找。虽然查找的成本通常可以忽略不计，所以这不是问题，而且您通常可以通过调整系统的其他部分而不是尝试微优化字典查找来获得更好的结果。

据我所知，.net 附带的唯一支持此功能的字典是ConcurrentDictionary，方法为GetOrAdd。虽然现在您要支付同步成本。

Answer 4

有什么可以解释为什么 使用 .NET 这是不可能的 容器？

在不知道真实背景的情况下，我认为这是因为字典的简单性。只有基本的、易于理解的函数：Add、Remove a.s.o.，而索引运算符有一点魔力，这可能被认为是直观的。

Answer 5

遗憾的是，bcl 的实现中没有一个。最接近的替代方法是进行两次查找，但可以使用通用扩展方法使其变得容易，as shown here

public static T GetOrAdd<S, T>(this IDictionary<S, T> dict, S key, 
                               Func<T> valueCreator)
{
    T value;
    return dict.TryGetValue(key, out value) ? value : dict[key] = valueCreator();
}

但是有 C5's implementation 开箱即用。方法定义如下所示：

public virtual bool FindOrAdd(K key, ref V value)
{

}

我不知道他们为什么不接受 Func<V> 而不是 V 来推迟对象创建。 C5 有很多不错的类似技巧，例如，

public virtual bool Remove(K key, out V value)

public virtual bool Update(K key, V value, out V oldvalue)

public virtual bool UpdateOrAdd(K key, V value, out V oldvalue)

Answer 6

老问题，但我可能只是偶然发现了一个可以接受的解决方案。我使用 TryGetValue、三元运算符和索引赋值的组合。

var thing = _dictionary.TryGetValue(key, out var existing) ? existing : _dictionary[key] = new Thing(); 

我为此写了一个小例子。

class Program
{
    private static readonly Dictionary<string, string> _translations
        = new Dictionary<string, string>() { { "en", "Hello world!" } };

    private static string AddOrGetTranslation(string locale, string defaultText)
        => _translations.TryGetValue(locale, out var existingTranslation)
            ? existingTranslation
            : _translations[locale] = defaultText;

    static void Main()
    {
        var defaultText = "#hello world#";

        Console.WriteLine(AddOrGetTranslation("en", defaultText)); // -> Hello world!

        Console.WriteLine(AddOrGetTranslation("de", defaultText)); // -> #hello world#
        Console.WriteLine(AddOrGetTranslation("de", "differentDefaultText")); // -> #hello world#

        _translations["de"] = "Hallo Welt!";
        Console.WriteLine(AddOrGetTranslation("de", defaultText)); // -> Hallo Welt!
    }
}