我想知道是否有什么好的参考资料(网站,甚至更好的书)可以让我找到关于等常用集合的内部实现的信息
Dictionary<TKey, TValue>
List<T>
Queue<T>
Stack<T>
- 等等
所谓内部实现,我指的是他们如何使用动态数组来存储数据,他们多久调整一次数据大小,常见操作的时间和空间复杂性是多少。
当然,如果有人觉得他可以在这个帖子中提供这些信息,我们非常欢迎!
关于List<T>
:
List<T>
有两个属性,Capacity
和Count
,这两个属性有助于澄清调整大小的时间。Capacity
是在任何给定时间的内部数组的长度,Count
是在列表中添加的元素的数量。如果您估计了要添加到列表中的元素的数量,则可以初始化Capacity
(通过选择适当的构造函数),这将减少或不调整大小,从而提高性能。
当调用Add<T>()
方法且数组已满(Count == Capacity
)时,会进行调整大小(即创建新的较大数组并将元素逐个复制到新数组)。新阵列的容量增加了一倍(最初,如果用户没有设置,它从0开始,然后是4,然后每次需要更多空间时就会增加一倍):
List<int> list = new List<int>();
//Capacity = 0, Count = 0
list.Add(52);
//Capacity = 4, Count = 1
list.Add(34);
list.Add(2);
list.Add(87);
//Capacity = 4, Count = 4
list.Add(56);
//Capacity = 8, Count = 5
对于大型n
,添加新元素的时间复杂度是摊销常数O(1)。按索引查找是常数O(1),并且在给定索引处插入或移除元素是线性的O(n)间当然与数组的元素是线性的,从n
到2n
不等(或者,如果有意义的话:Math.Pow(2, Math.Ceiling(Math.Log(n, 2)))
:)。
关于Queue<T>
和Stack<T>
:
Queue和Stack内部数组的大小调整与List<T>
类似。常见的操作是高效的O(1)(在内部,为Queue的head和tail元素保留索引)。因此,将元素排入队列或推入堆栈需要分摊的恒定时间,出队列/弹出需要恒定时间。
关于Dictionary<TKey, TValue>
:
字典的工作方式不同,这里对它进行了很好的描述。
其中每一个的确切实现细节都需要很长的解释(对于每一个)。相反,我会让你参考J.Albahari的书《坚果壳中的C#5.0》。
但是,我可以为您提供一个表,用于考虑Dictionary类的常见操作的内存/时间。这些性能时间以毫秒为单位,用于在1.5GHz PC上对具有整数键和值的字典执行50000次操作。
Type Internal Retrieve by Memeory Speed Random Speed Seq Speed Retrieval
Structure Index? Overhead Insertion Insertion by Key
Unsorted
Dictionary<T> Hashtable No 22 30 30 20
Hashtable Hashtable No 38 50 50 30
ListDictonary Linked List No 36 50,000 50,000 50,000
OrderedDictionary Hashtable + Yes 59 70 70 40
Array
Sorted
SortedDictionary Red-Black No 20 130 100 120
<K, V> Tree
SortedList <K, V> 2xArray Yes 2 3,300 30 40
SortedList 2xArray Yes 27 4,500 100 180
很抱歉,我无法为您需要的其他人提供此服务。
我希望这有点用。