用于唯一标识节点的最佳集合是什么？

Question

目前我使用Dictionary<int,node> 来存储大约 10,000 个节点。密钥用作稍后查找的 ID 号，“节点”是包含一些数据的类。程序中的其他类使用 ID 号作为指向节点的指针。 （这听起来可能效率低下。但是，解释我为此使用字典的原因超出了我的问题范围。）

但是，20% 的节点是重复的。 我想要做的是当我添加一个节点时检查它是否已经准备就绪。如果确实如此，则使用该 ID 号。如果不创建一个新的。

这是我目前对该问题的解决方案：

public class nodeDictionary 
{

    Dictionary<int, node> dict = new Dictionary<int, node>( );
    public int addNewNode( latLng ll )
    {
        node n = new node( ll );
        if ( dict.ContainsValue( n ) )
        {
            foreach ( KeyValuePair<int, node> kv in dict )
            {
                if ( kv.Value == n )
                {
                    return kv.Key;
                }
            }
        }
        else
        {
            if ( dict.Count != 0 )
            {
                dict.Add( dict.Last( ).Key + 1, n );
                return dict.Last( ).Key + 1;
            }
            else
            {
                dict.Add( 0, n );
                return 0;
            }
        }
        throw new Exception( );
    }//end add new node
}

问题在于，当尝试将新节点添加到 100,000 个节点的列表中时，添加节点需要 78 毫秒。这是不可接受的，因为我可以在任何给定时间添加额外的 1,000 个节点。

那么，有没有更好的方法来做到这一点？我不是在找人为我编写代码，我只是在寻找指导。

Answer 1

听起来你很想

• 确保 LatLng 覆盖 Equals/GetHashCode（最好实现 IEquatable<LatLng> 接口）
• 将所有项目直接放入HashSet<LatLng>

要实现 GetHashCode，请参见此处：Why is it important to override GetHashCode when Equals method is overridden?

如果您需要以某种方式生成“人工”唯一 ID，我建议您再次使用字典方法，但“反过来”：

// uses the same hash function for speedy lookup/insertion
IDictionary<LatLng, int> idMap = new Dictionary<LatLng, int>(); 

foreach (LatLng latLng in LatLngCoords)
{
    if (!idMap.ContainsKey(latLng))
        idMap.Add(latLng, idMap.Count+1); // to start with 1
}

您可以让idMap 替换HashSet<>；实现（和性能特征）基本相同，但作为关联容器。

这是一个从 LatLng 到 Id 的查找函数：

int IdLookup(LatLng latLng)
{
     int id;
     if (idMap.TryGetValue(latLng, id))
         return id;
     throw new InvalidArgumentException("Coordinate not in idMap");
}

您可以及时添加：

int IdFor(LatLng latLng)
{
     int id;
     if (idMap.TryGetValue(latLng, id))
         return id;

     id = idMap.Count+1;
     idMap.Add(latLng, id);
     return id;
}

Answer 2

这段代码的具体用途是什么？

if ( dict.ContainsValue( n ) )
{
    foreach ( KeyValuePair kv in dict )
    {
        if ( kv.Value == n )
        {
            return kv.Key;
        }
    }
}

ContainsValue 搜索值（而不是键）并且效率非常低（O(n)）。 foreach 同上。更不用说在只需要一个的时候两者都做（你可以通过重新排列你的ifs 来完全删除ContainsValue）！

您可能应该维护与原始字典“相反”的附加字典（即旧字典中的值是新字典中的键，反之亦然），以“覆盖”您的搜索模式（类似于数据库如何维护多个索引 par table 以涵盖可以查询 table 的多种方式。

Answer 3

您的解决方案不仅慢，而且是错误的。 Dictionary 中的项目顺序未定义，因此 dict.Last() 不能保证返回最后添加的项目。 （虽然它可能经常看起来那样。）

使用 id 来识别应用程序中的对象似乎也是错误的。您应该考虑直接使用对对象的引用。

但是，如果您想使用您当前的设计并假设您根据它们的latLng 比较节点，您可以创建两个字典：一个是您已有的字典，另一个是Dictionary<latLng, int>，可用于有效地判断某个节点是否已经存在。如果有，它会给你它的 id。

Answer 4

我会为反向添加第二个字典。即Dictionary<Node,int>

那你要么

• 满足于引用相等并且什么都不做。
• 创建一个IEqualityComparer<Node> 并将其提供给字典
• 在Node 上覆盖Equals 和GetHashCode

在这两种情况下，良好的哈希码实现对于获得良好的性能都是必不可少的。

Answer 5

您可能需要考虑将其重组为仅使用列表（其中“键”只是列表中的索引）而不是字典。几个优点：

1. 现在通过整数键查找元素是 O(1)（而且是一个非常快的 O(1)，因为它只是内部的数组解引用）。

2. 当您插入一个新元素时，您将执行 O(n) 搜索以查看它是否已存在于列表中。如果没有，您也已经遍历了该列表，并且可以记录您是否遇到了具有空记录的条目。如果有，该索引就是新键。如果不是，则新键是当前列表 Count。您枚举集合一次而不是多次，并且枚举本身比枚举字典快得多。

Answer 6

你可以试试HashSet<T>