具有唯一键和值的 C# 字典类型

Question

我想知道 C# 中是否有类似“字典”的内置类型，但 TKey 和 TValue 都必须是唯一的。

例如::

d.Add(1, "1");
d.Add(2, "1"); // This would not be OK because "1" has already been used as a value.

我知道这有点奇怪，但似乎由于 BCL 中有大约十亿个集合类型，它可能存在。有什么想法吗？

Answer 1

如果给定值已经存在，您可以实现一个扩展方法，该方法跳过添加到字典中。

static class Extensions
{
    public static void AddSafe(this Dictionary<int, string> dictionary, int key, string value)
    {
        if (!dictionary.ContainsValue(value))
            dictionary.Add(key, value);
    }
}

像普通函数一样调用它

d.AddSafe(1, "1");
d.AddSafe(2, "1"); // This would not add anything

Answer 2

出于内部目的，我写了一个BiDictionary。它不是防弹的，因为我不会将它暴露给用户，所以它对我来说很好用。它让我可以根据需要获取任一密钥。

KeyPair<,> 是实现IEnumerable<,> 和Add 方法所必需的，这样我们才能使用对象初始化器。

internal class KeyPair<TKey1, TKey2>
{
    public TKey1 Key1 { get; set; }
    public TKey2 Key2 { get; set; }
}

这是作为动态对象的主类，因此我们可以在检索值时在其上使用键名：

internal class BiDictionary<TKey1, TKey2> : DynamicObject, IEnumerable<KeyPair<TKey1, TKey2>>
{
    private readonly Dictionary<TKey1, TKey2> _K1K2 = new Dictionary<TKey1, TKey2>();
    private readonly Dictionary<TKey2, TKey1> _K2K1 = new Dictionary<TKey2, TKey1>();

    private readonly string _key1Name;
    private readonly string _key2Name;

    public BiDictionary(string key1Name, string key2Name)
    {
        _key1Name = key1Name;
        _key2Name = key2Name;
    }

    public override bool TryGetMember(GetMemberBinder binder, out object result)
    {
        if (binder.Name == _key1Name)
        {
            result = _K1K2;
            return true;
        }

        if (binder.Name == _key2Name)
        {
            result = _K2K1;
            return true;
        }

        result = null;
        return false;
    }

    public void Add(TKey1 key1, TKey2 key2)
    { 
        _K1K2.Add(key1, key2);
        _K2K1.Add(key2, key1);
    }

    public IEnumerator<KeyPair<TKey1, TKey2>> GetEnumerator()
    {
        return _K1K2.Zip(_K2K1, (d1, d2) => new KeyPair<TKey1, TKey2>
        {
            Key1 = d1.Key,
            Key2 = d2.Key
        }).GetEnumerator();
    }

    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return GetEnumerator();
    }
}

例子：

dynamic bidic = new BiDictionary<string, string>("Key1", "Key2") 
{ 
    { "foo", "bar" }, 
    { "baz", "qux" } 
};
var bar = bidic.Key1["foo"];
var foo = bidic.Key2["bar"];

---

如果您在外面修改任何字典，它们可能会不同步。为此，我使用ObservableDictionary，以便在其中一个发生更改时更新另一个，但为了简单起见，我删除了这部分代码以演示主要逻辑。

Answer 3

我通过将数据存储为Dictionary<TKey, HashSet<TValue>> 解决了这个问题。 如果你想要一个有 2 个主键的值，你可以用另一个 Dictionary 替换 HashSet。

Dictionary<int, HashSet<int>> _myUniquePairOfIntegerKeys;
// OR
Dictionary<string, Dictionary<string, bool>> _myUniquePairOfStringKeysWithABooleanValue;

Answer 4

有一个位于here 的项目具有这样的类型。它被称为 PairDictionary，它工作得很好。不是最佳答案，但适合任何需要该自定义类的人。

Answer 5

拥有 Dictionary 和 HashSet/secondary reverse Dictionary 怎么样 - 它将解决问题，并且比单个 Dictionary 的检查性能更好。

类似这样的东西，包装成类：

HashSet<string> secondary = new HashSet<string>(/*StringComparer.InvariantCultureIgnoreCase*/);
Dictionary<int, string>dictionary = new Dictionary<int, string>();
object syncer = new object();

public override void Add(int key, string value)
{
  lock(syncer)
  {
    if(dictionary.ContainsKey(key))
    {
      throw new Exception("Key already exists");
    }

    if(secondary.Add(value)
    {
      throw new Exception("Value already exists");
    }
    dictionary.Add(key, value);
  }
}