粗略理解C#里 dictionary,HashTable,List<T>,Array的性能区别和实现原理。

基于昨天在一家公司面试的惨败,今早特地睡不着就早早爬起来,钻研前人对集合的理解,这文很多都是抄的,就当记忆记忆。
首先这四个大致可以分为两类,第一类是list和array,第二类是dictionary和hashtable。
1.list和array
在《Effective C#》中有这样一条规则,就是说:在初始化List之前最好对List初始化大小。
在初始化List时,List会新建一个数组,然后把数组的长度设置为原来的二倍(如果原有的数组长度为0,那就默认将数组的长度设置为4)。
List<T>是对Array的进一步封装,说得再直接点,我愿意理解List<T>为Array的可扩充版本,然后扩展了一些方法;
List是基于Array存在的,因此,在创建一个List对象时,需要耗费比Array相对更多的时间,以及更大的空间,因为List除了初始化内部的items外还需要初始化一些其他的属性。而且在方法调用时,这点我没有证实,只是一个猜测,List需要的是再去调用Array的相关方法,因此也许会存在方法调用的时间消耗问题。
总结:如果初始化时确定大小,那么就使用Array。如果初始化时不确定大小,那么就使用List。当然,其实完全可以自己去实现List中的数组扩充功能的,也许会更棒,因为我们没有必要去将Array每次都扩充为原来的二倍。
Array相对于List还有个优势就是:多维数组比List的嵌套更容易理解,也就是说int[][](或者是int[,])要强于List<list>,也就说在类型确定且多维的情况下,用Array要优于List。
2.dictionary和hashtable的区别
首先很多人都认同一个观点,说Dictionary<T1,T2>是HashTable的泛型版本,这一点在大致上是正确的。
Hashtable是线程安全的,而Dictionary明显不具备如此特性。
说到字典,我们就不能不说其存储结构,他会根据Key通过Hash计算来得到其应存放的虚拟内存地址,这也是在哈希表中Key必须唯一的原因,当我们按照Key进行查找时,首先就是根据Key计算出其所存放的虚拟内存地址,去对应的内存地址找数据,得到其Value。这一点HashTable与其相同。
3.第一类是list和array,第二类是dictionary和hashtable对比
同样是集合,为什么性能会有这样的差距。我们要从存储结构和操作系统的原理谈起。 首先我们清楚List<T>是对数组做了一层包装,我们在数据结构上称之为线性表,而线性表的概念是,在内存中的连续区域,除了首节点和尾节点外,每个节点都有着其唯一的前驱结点和后续节点。我们在这里关注的是连续这个概念。 而HashTable或者Dictionary,他是根据Key而根据Hash算法分析产生的内存地址,因此在宏观上是不连续的,虽然微软对其算法也进行了很大的优化。 由于这样的不连续,在遍历时,Dictionary必然会产生大量的内存换页操作,而List只需要进行最少的内存换页即可,这就是List和Dictionary在遍历时效率差异的根本原因。
Dictionary的存储空间问题,在Dictionary中,除了要存储我们实际需要的Value外,还需要一个辅助变量Key,这就造成了内存空间的双重浪费。
而且在尾部插入时,List只需要在其原有的地址基础上向后延续存储即可,而Dictionary却需要经过复杂的Hash计算,这也是性能损耗的地方。

内容取自:http://blog.csdn.net/teresa502/article/details/8266878http://www.cnblogs.com/kym/archive/2009/03/09/1406657.html 感谢大神们的教诲我大致了解了。
然后是第一次乱抄,看的不顺直接看原文吧。

posted @ 2016-03-01 09:34  airtcp  阅读(763)  评论(0编辑  收藏  举报