辞書とリスト

それで私はDictionary<int, int>今日仕事に出くわしました。おそらくList<int>代わりにa を使用したので、これは私には奇妙に思えました。違いはありますか？一方の構造がもう一方の構造よりも優先されるユースケースがありますか？

Dictionary<int, int>インデックスが位置の配置だけでなく特別な意味を持つ場合は、aを使用します。

頭に浮かぶ直接的な例は、id列とint列をデータベースに格納することです。たとえば、[person-id]列と列がある場合[personal-pin]、それらをに入れることができますDictionary<int, int>。この方法でpinDict[person-id]PINを取得できますが、インデックスは、の位置だけでなく、意味のあるものList<int>です。

しかし、実際には、整数の2つの関連リストがある場合はいつでも、これは適切なデータ構造になる可能性があります。

をList配列Dictionary、ハッシュテーブルと考えてください。Dictionary意味のあるキーを値にマップ（または関連付け）する必要がある場合にのみ使用しますが、List位置（またはインデックス）を値にマップ（または関連付け）するだけです。

たとえば、人の年齢と身長との関連付けを保存するとします。a Dictionary<int, int>を使用して、人の年齢（an int）を身長（an int）にマッピングできます。

Dictionary<int, int> personHeightMap = new Dictionary<int, int>();

personHeightMap.Add(21, 185);
personHeightMap.Add(31, 174);

int height = personHeightMap.ContainsKey(21) ? personHeightMap[21] : -1;

非常に有用な例ではありませんが、ポイントはListこれらの値を位置的に保存する必要があるため、これをエレガントに行うことはできません。

意味的に、Dictionary<int, T>とList<T>は非常によく似ており、どちらも.NETフレームワークのランダムアクセスコンテナーです。リストをディクショナリの代わりとして使用するには、リスト内の空のスロットを表す特別な値T（などnull）が必要です。Tがのようなnull許容型でない場合はint、int?代わりに使用できます。または、正の値を格納するだけの場合は、-1のような特別な値を使用して空のスロットを表すこともできます。

どちらを選択するかは、キー値の範囲によって異なります。のキーがDictionary<int, T>整数の間隔内にあり、それらの間に多くのギャップがない場合（たとえば、[0、... 100]から80の値）、List<T>インデックスによるアクセスが高速であるため、aの方が適切です。この場合、辞書に比べてメモリと時間のオーバーヘッドが少なくなります。

キー値がint[0、...、1000000]のような範囲の100個の値であるList<T>場合、Tの1000000個の値を保持するためにメモリが必要です。ただし、辞書にはTの約100個の大きさのメモリが必要です。 intの100個の値（さらにいくつかのオーバーヘッド。実際には、これらの100個のキーと値を格納するためのメモリの約2倍を想定しています）。後者の場合、辞書がより適切になります。

誰もがそれらを同等とみなすことができますか？

辞書はスパースでランダムな挿入を許可しますが、順序のトラバースを問題にします。リストはスパースではなく、順序のない挿入は高価であり、本質的に順序のトラバーサルを提供します。

一方が他方より劇的に優れていない状況はほとんどありません。

余談：他のプログラミング言語は、このタイプのデータ構造を辞書ではなくマップと呼びます。

データをキー/値ペアとして有意義に定義できる場合、そのキーを使用して値を見つける必要がある場合、ディクショナリははるかに高速なアクセスを提供します。

たとえば、顧客のリストがあるとします。各顧客には、名前や住所、一意の顧客番号などの詳細が含まれます。処理中の注文のリストもあるとします。各注文には何が行われているかの詳細が含まれ、注文した人の顧客番号を含める必要があります。

注文の発送準備が整ったら、発送先の住所を見つける必要があります。顧客がプレーンリストとして保存されている場合は、リスト全体を検索して、適切な顧客番号を持つ顧客を見つける必要があります。代わりに、顧客番号をキーとして、顧客を辞書に保存できます。辞書を使用すると、検索せずに1つのステップで正しい顧客を引き出すことができます。

辞書はハッシュを使用してデータを検索します。辞書が最初にキーのハッシュ値を計算し、このハッシュ値がターゲットデータバケットにつながります。その後、バケット内の各要素が等しいかどうかを確認する必要があります。しかし実際には、最初のステップで検索するものがないため、リストは最初のアイテム検索の辞書よりも高速になります。ただし、2番目のステップでは、リストは最初の項目を調べてから、2番目の項目を調べる必要があります。そのため、検索の各ステップにはますます時間がかかります。リストが大きいほど、時間がかかります。

.... 辞書とリストの例の詳細。

問題のコードが相関値の2つのセットを格納している場合、Dictionaryクラスはキーによって値を検索するインデックス付きの方法を提供します。そこ値の一組だけですが、そのセットがランダムにアクセスする必要がある場合（おそらくセットでキーの存在を確認するために）、および値が一意である、HashSetのは、使用するのに最適なセットクラスかもしれません。

これらは、ベースをカバーしているように見える素晴らしい答えです。

私が提供するもう1つの考慮事項は、コーディングの観点から（C＃の）辞書がより複雑であることです。リストとディクショナリの両方を同じコードベースに含めると、オブジェクトデータの検索やマーシャリングなどの基本的な操作の方法が微妙に異なるため、コードのメンテナンスが難しくなります。私の見方では、正当な理由で辞書が必要でない限り、リストを使用します。