C#实现自定义Dictionary类实例

在C#编程中，`Dictionary<TKey, TValue>`是.NET框架提供的一个非常重要的数据结构，它实现了键值对的存储，提供了快速访问、插入和删除操作。然而，有时我们需要根据特定需求自定义`Dictionary`类来扩展其功能或优化性能。本实例就是针对这种情况，讲解如何在C#中自定义一个名为`MyDictionary`的类来模仿并扩展`Dictionary`的基本功能。 `MyDictionary`类的目标是实现以下功能： 1. 添加、修改和删除键值对。 2. 通过索引器获取键对应的值。 3. 遍历并打印所有键值对。 4. 将类中的数据转换为有序的`List`类型。 为了实现这些功能，`MyDictionary`类采用了双向链表`LinkedList< KeyValuePair<TKey, TValue>>`作为内部数据结构，这是因为链表支持高效地插入和删除操作，而不需要像数组那样进行大量的元素移动。 以下是`MyDictionary`类的核心实现代码： ```csharp class MyDictionary<TKey, TValue> { LinkedList<KeyValuePair<TKey, TValue>> llDictionary = new LinkedList<KeyValuePair<TKey, TValue>>(); // 索引器，通过键Tk获取对应的值Tv public TValue this[TKey tk] { get { foreach (KeyValuePair<TKey, TValue> kvp in llDictionary) { if (tk.Equals(kvp.Key)) { return kvp.Value; } } return default(TValue); } } // 添加键值对 public void Add(TKey tk, TValue tv) { foreach (KeyValuePair<TKey, TValue> kvp in llDictionary) { if (tk.Equals(kvp.Key)) { throw new Exception("新增失败：主键已经存在"); } } llDictionary.AddLast(new KeyValuePair<TKey, TValue>(tk, tv)); } // 删除键值对 public void Delete(TKey tk) { foreach (KeyValuePair<TKey, TValue> kvp in llDictionary) { if (tk.Equals(kvp.Key)) { llDictionary.Remove(kvp); return; } } throw new Exception("删除失败：不存在这个主键"); } // 修改键值对 public void Modify(TKey tk, TValue tv) { LinkedListNode<KeyValuePair<TKey, TValue>> lln = llDictionary.First; while (lln != null) { if (tk.Equals(lln.Value.Key)) { llDictionary.AddBefore(lln, new KeyValuePair<TKey, TValue>(tk, tv)); llDictionary.Remove(lln); return; } lln = lln.Next; } throw new Exception("修改失败：不存在这个主键"); } // 打印所有键值对 public void PrintData() { Console.WriteLine("=================="); // 输出完整代码省略，应包括循环遍历llDictionary并打印每个键值对 } // 转换为有序List public List<KeyValuePair<TKey, TValue>> ToOrderedList(OrderType orderType) { // 根据OrderType排序并转换为List，完整代码省略 } } ``` 虽然这个`MyDictionary`类实现了基本操作，但它没有包含排序功能。为了实现排序，你可以添加一个方法`ToOrderedList(OrderType orderType)`，该方法接收一个枚举类型`OrderType`来决定排序方式（无序、升序或降序）。然后，你可以创建一个新的`List<KeyValuePair<TKey, TValue>>`，遍历`llDictionary`并对每个元素应用排序规则，最后返回排序后的列表。 请注意，虽然`LinkedList`提供了方便的插入和删除操作，但它的查找效率相对较低，特别是对于大数据量时。因此，在实际应用中，如果对查找速度有较高要求，可能需要考虑使用其他数据结构，如平衡二叉搜索树。 自定义`MyDictionary`类展示了如何在C#中实现一个键值对存储结构，并扩展其功能。这有助于我们更好地适应项目需求，同时也提供了学习数据结构和算法的良好实践。在设计和实现自定义数据结构时，要权衡性能、功能和复杂性之间的平衡。