为什么我不能预先分配一个 hashset<T>

Question

为什么我不能预分配hashset<T>？

有时我可能会向其中添加很多元素并且我想消除调整大小。

Answer 1

下面的答案写于 2011 年。现在在 .NET 4.7.2 和 .NET Core 2.0 中；它将在 .NET Standard 2.1 中。

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这不应该是不可能的，没有技术原因 - 微软只是没有选择公开具有初始容量的构造函数。

如果您可以调用采用IEnumerable<T> 的构造函数并使用ICollection<T> 的实现，我相信它将使用集合的大小作为初始最小容量。请注意，这是一个实现细节。容量只需大到足以存储所有不同的元素...

编辑：我相信，如果容量结果比它需要的大得多，构造函数将在完成找出有多少不同元素真正后修剪多余的元素。

无论如何，如果您拥有要添加到HashSet<T>的集合并且它实现ICollection<T>，然后将其传递给构造函数而不是基本上，一个一个地添加元素将是一个胜利:)

编辑：一种解决方法是使用Dictionary<TKey, TValue> 而不是HashSet<T>，只是不使用这些值。但这并不适用于所有情况，因为它不会为您提供与 HashSet<T> 相同的界面。

Answer 2

此功能已添加到4.7.2：

HashSet<T>(Int32)

Initializes a new instance of the HashSet<T> class that is empty, 
but has reserved space for capacity items and uses the default 
equality comparer for the set type.

Answer 3

我正在使用此代码来设置 HashSet 的初始容量。您可以将其用作扩展程序或直接使用

public static class HashSetExtensions
{
    private const BindingFlags Flags = BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic;
    public static HashSet<T> SetCapacity<T>(this HashSet<T> hs, int capacity)
    {
        var initialize = hs.GetType().GetMethod("Initialize", Flags);
        initialize.Invoke(hs, new object[] { capacity });
        return hs;
    }

    public static HashSet<T> GetHashSet<T>(int capacity)
    {
        return new HashSet<T>().SetCapacity(capacity);
    }
}

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更新。 7 月 4 日

也可以通过使用反射缓存来增强此代码。我们开始：

public static class HashSetExtensions
{
    private static class HashSetDelegateHolder<T>
    {
        private const BindingFlags Flags = BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic;
        public static MethodInfo InitializeMethod { get; } = typeof(HashSet<T>).GetMethod("Initialize", Flags);
    }

    public static void SetCapacity<T>(this HashSet<T> hs, int capacity)
    {
        HashSetDelegateHolder<T>.InitializeMethod.Invoke(hs, new object[] { capacity });
    }

    public static HashSet<T> GetHashSet<T>(int capacity)
    {
        var hashSet = new HashSet<T>();
        hashSet.SetCapacity(capacity);
        return hashSet;
    }
}

Answer 4

Jon Skeet 的回答几乎是完整的。要使用HashSet<int> 解决这个问题，我必须执行以下操作：

public class ClassUsingHashSet
{
    private static readonly List<int> PreallocationList
        = Enumerable.Range(0, 10000).ToList();

    public ClassUsingHashSet()
    {
        this.hashSet = new HashSet<int>(PreallocationList);
        this.hashSet.Clear();
    }

    public void Add(int item)
    {
        this.hashSet.Add(item);
    }

    private HashSet<int> hashSet;
}

这个技巧有效，因为在Clear 之后，HashSet 没有被修剪，如documentation 中所述：

在调用 TrimExcess 之前，容量保持不变。

Answer 5

使用初始容量初始化 HashSet 的唯一方法是使用实​​现 ICollection<T> 的类的实例来构造它，例如 List<T>。它将在ICollection<T> 上调用Count 分配足够的空间来容纳集合并将所有元素添加到HashSet 而无需重新分配。