的GetHashCode

Question

在我的应用程序中的某个时刻，我遇到了需要为一个类的实例提供三个字符串键（我使用的是C＃3.5，因此我无法使用元组）。通过在线查看，我发现了我使用的代码：https://stackoverflow.com/a/15804355/5090537

根据我的需要定制其零碎之后，最后我的自定义类看起来像这样：

public class MultiKeyDictionary<K1, K2, K3, V> : Dictionary<K1, MultiKeyDictionary<K2, K3, V>>
{
    public V this[K1 key1, K2 key2, K3 key3]
    {
        get
        {
            return ContainsKey(key1) ? this[key1][key2, key3] : default(V);
        }
        set
        {
            if (!ContainsKey(key1))
                this[key1] = new MultiKeyDictionary<K2, K3, V>();
            this[key1][key2, key3] = value;
        }
    }

    public bool ContainsKey(K1 key1, K2 key2, K3 key3)
    {
        return base.ContainsKey(key1) && this[key1].ContainsKey(key2, key3);
    }

    public void Add(K1 key1, K2 key2, K3 key3, V value)
    {
        if (!ContainsKey(key1))
            this[key1] = new MultiKeyDictionary<K2, K3, V>();
        if (!this[key1].ContainsKey(key2, key3))
            this[key1][key2] = new Dictionary<K3, V>();
        this[key1][key2][key3] = value;
    }
}

这对我的需求很有帮助，但我对这个数据结构有几个问题：

1）因为我实际上是从Dictionary(K1, Dictionary(K2, V))继承的，所以假设GetHashCode已经为我实现并且我不需要指定单独的实现是正确的吗？对于Equals来说也一样吗？

2）我还需要创建自己的自定义类是正确的吗？因为我不能使用字符串数组或字符串列表，因为那时会有ReferenceEquals比较，而不是我需要的成员比较（key1等于key1，key2等于key2，key3等于KEY3）？

Answer 1

的GetHashCode

GetHashCode方法用作“廉价”（快速）方法来测试类的两个实例是否相等。为两个相等的实例调用GetHashCode 始终会产生相同的结果。因此，如果调用GetHashCode的结果对于两个实例都不相同，那么它们就不能相等，因此不必进行更详细（和更“昂贵”）的比较。

[另一方面，如果两个实例具有相同的哈希码，则需要更详细的比较来确定它们实际上是否相等。]

因此，除非您重新定义“等于”对您的课程意味着什么，否则您可能不必担心GetHashCode。无论如何，你班级的“平等”概念似乎并不是很有用。

班级设计

我不确定你实施的课程是否理想。因为你继承自Dictionary，所以你继承了一些并不真正“适合”你的类的方法。

例如，您的类现在有一个Keys方法，它返回顶级键（key1），而不是您的类实际表示的三值键。

我想知道实现一个聚合字典而不是从字典继承的字典的类。“

缺少Tuple时的另一个选项是定义您自己的TriKey<K1, K2, K3>类（包含3个描述您的键值的属性），然后使用Dictionary<TriKey<K1, K2, K3>, V>。在这种情况下，您绝对将想要为您的TriKey类定义相等性，并且您需要保持GetHashCode与该相等定义一致，因为字典查找是其中之一它使用的地方。

其它

最后一点，有些人可能会考虑过早优化。代码：

this[key1][key2][key3] = value;

...将对您已经提取的值执行2次查找（因为您已经访问过this[key1]和this[key1][key2]）。您可能需要考虑使用局部变量来存储这些中间结果。

例如：

MultiKeyDictionary<K2, K3, V> d1;
if (!TryGetValue(key1, out d1))
{
    d1 = new MultiKeyDictionary<K2, K3, V>();
    this[key1] = d1;
}

// now use d1 rather than "this[key1]"

......等等。

Answer 2

嗯，创建一个存储密钥的三键结构是一个很好的计划，但首先让我们看一下KeyValuePair结构的source code。

现在让我们定义我们自己的TripleKey结构：

[Serializable]
public struct TripleKey<TKeyA, TKeyB, TKeyC>
{
    public TKeyA KeyA { get; };
    public TKeyB KeyB { get; };
    public TKeyC KeyC { get; };

    public TripleKey(TKeyA keyA, TKeyB keyB, TKeyC keyC)
    {
        this.KeyA = keyA;
        this.KeyB = keyB;
        this.KeyC = keyC;
    }

    // this code is almost the same as it is in Microsoft implementation
    public override string ToString()
    {
        var sBuilder = new StringBuilder();
        sBuilder.Append('(');
        if (KeyA != null)
        {
            sBuilder.Append(KeyA.ToString());
        }
        sBuilder.Append(", ");
        if (KeyB != null)
        {
            sBuilder.Append(KeyB.ToString());
        }
        sBuilder.Append(", ");
        if (KeyC != null)
        {
            sBuilder.Append(KeyC.ToString());
        }
        sBuilder.Append(')');
        return sBuilder.ToString();
    }
}

public static class TripleKey
{
    public static TripleKey<TKeyA, TKeyB, TKeyC> Create<TKeyA, TKeyB, TKeyC>(TKeyA keyA, TKeyB keyB, TKeyC keyC)
    {
        return new TripleKey<TKeyA, TKeyB, TKeyC>(keyA, keyB, keyC);
    }
}

public class MultiKeyDictionary<TKeyA, TKeyB, TKeyC, TValue> : Dictionary<TripleKey<TKeyA, TKeyB, TKeyC>, TValue>
{
    public TValue this[TKeyA keyA, TKeyB keyB, TKeyC keyC]
    {
        get
        {
            var key = TripleKey.Create(keyA, keyB, keyC);
            return base.ContainsKey(key) ? base[key] : default(TValue);
        }
        set
        {
            var key = TripleKey.Create(keyA, keyB, keyC);
            if (!ContainsKey(key))
                base.Add(key, value);

            this[key] = value;
        }
    }

    public bool ContainsKey(TKeyA keyA, TKeyB keyB, TKeyC keyC)
    {
        var key = TripleKey.Create(keyA, keyB, keyC);

        return base.ContainsKey(key);
    }

    public void Add(TKeyA keyA, TKeyB keyB, TKeyC keyC, TValue value)
    {
        base.Add(TripleKey.Create(keyA, keyB, keyC), value);
    }
}

关于结构类型的一个最重要的事情是，因为它们继承自ValueType，所以它们也继承了GetHashCode方法的实现。此实现的工作方式是，对于具有相同值的任何两个结构，它们的哈希码将始终匹配（但是相反的情况并非总是如此，如果两个哈希码匹配，则没有百分之百保证所有值都相同）。 / p>

现在，当我们全部安顿下来时，我们已准备好使用MultiKeyDictionary<TKeyA, TKeyB, TKeyC, TValue>或简单Dictionary<TripleKey<TKeyA, TKeyB, TKeyC>, TValue>。

一个简单的例子：

var myDict = new MultiKeyDictionary<string, double, double, string>
{
    {"Goodbye", 0.55, 9.00, "yaya"} // collection initializer works fine
};

myDict.Add("Hello", 1.11, 2.99, "hi");

Console.WriteLine(myDict.ContainsKey("Hello", 1.11, 2.99));  // true
Console.WriteLine(myDict.ContainsKey("a", 1.11, 2.99));      // false
Console.WriteLine(myDict["Hello", 1.11, 2.99]);              // hi

myDict.Add(TripleKey.Create("Hello", 1.11, 2.99), "gh");     // bang! exception, 
                                                             // key already exists

P.S。

正如ScottChamberlain正确指出的那样，ValueType的{{3}}方法有其自身的优点和缺点。它使用反射，这意味着它可能会导致性能问题，因此在某些情况下最好不要依赖struct GetHashCode的实现，而是使用自定义实现覆盖它。

Eric Lippert的博客中有一篇名为“implementation of GetHashcode”的优秀文章。

工作示例：Guidelines and rules for GetHashCode

Answer 3

这可能是完成你之后的最简单方法：

public class MultiKeyDictionary<TKey, TValue> : Dictionary<Tuple<TKey, TKey, TKey>, TValue>
{
    public MultiKeyDictionary()
        : base()
    {
    }
    ...
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // C# 6.0 syntax
        var multiKeyDictionary = new MultiKeyDictionary<string, int>();
        multiKeyDictionary.Add(Tuple.Create("key1", "key2", "key3"), 36);

        // C# 7.0 syntax (not yet released).
        var multiKeyDictionary1 = new MultiDictionary<string, int>();
        multiKeyDictionary1.Add(("key1", "key2", "key3"), 36);
    }
}

当C＃7.0发布时，您可以使用漂亮的新Tuple声明。

正确使用多键字典的自定义数据结构

3 个答案:

的GetHashCode

班级设计

其它