如何制作这样的自定义列表/集合

Question

我正在尝试开发一个自定义集合或列表类，它为我提供以下功能：

Add(MyObject)
Add(MyObject, String)   ' key
Remove(MyObject)
RemoveByKey(String) ' key
RemoveAt(Index)
Count
Clear
Item(Index)
Item(String)    ' key
Contains(MyObject)
ContainsKey(String) ' key
GetEnumerator   ' for-each MyObject

我搜索了 IEnumerable、IList、ICollection，但没有一个能满足我上面的需求。例如，它们都缺少通过 Key(string) 存储对象。 如何创建这样的集合/列表对象？我注意到最符合我要求的是系统可用的 ListViewItemCollection 对象。我希望我能看到它里面的编码，以了解它是如何实现对象的存储和检索的。

有人可以帮忙吗？或者引导我访问教程链接。

谢谢。

Answer 1

此类的示例可以是 System.Windows.Forms.Control.ControlCollection，它的实现方式类似于 List<KeyValuePair<string,Control>>（实际上 Control 已经包含密钥），this[string] 是使用普通 for 循环实现的（线性搜索密钥)。

我们可以通过添加字典来帮助加快速度，并将每个带有键的项目添加到两个集合（列表+字典）。没有键的项目仅添加到列表中。

编辑： 进一步改进可能会使用List<KeyValuePair<string,T>> 和Dictionary<string,KeyValuePair<int,T>> - 从列表映射索引到字典以便更快地删除。 RemoveAt 应检查密钥是否已预设并将其从字典中删除。 RemoveByKey 可以获取内部 List.RemoveAt 的索引。

基于 cmets 的 ADDON： IEnumerable<T> 的实现可能如下所示：

class MyObjectList<T>: IEnumerable<T> {
public IEnumerator<T> GetEnumerator() {
    T[] a = items; int n = size;
    for(int i = 0; i < n; i++)
        yield return a[i]; }
IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() {
    return GetEnumerator(); }

...以上是List<T>的内部结构

ADDON： here you can see my custom ListCore 和 List created from it（随意使用）。

Answer 2

我敢打赌，有很多更简单的方法可以做到这一点，但这里有一种方法。您可以创建一个 struct 包含每个项目的键和值：

public sealed class Listionary<K, T> : IDictionary<K, T>, IList<T>
{
    private struct ListionaryPair
    {
        public ListionaryPair(T item) : this()
        {
            Item = item;
        }

        public ListionaryPair(K key, T item) : this()
        {
            Key = key;
            Item = item;
        }

        public K Key { get; private set; }
        public T Item { get; private set; }
        public bool HasKey { get; private set; }
    }

    private readonly List<ListionaryPair> list = new List<ListionaryPair>();

（整个HasKey 事物允许值类型为K，或null 引用作为有效键。如果你只想要string 键，你可以用KeyValuePair<string, T> 替换这个结构）

然后将两个接口分开：

    public void Add(T item)
    {
        list.Add(new ListionaryPair(item));
    }

    public void Add(K key, T item)
    {
        list.Add(new ListionaryPair(key, item));
    }

    public void RemoveAt(int index)
    {
        list.RemoveAt(index);
    }

您可以通过显式实现它们来隐藏丑陋的方法：

    void ICollection<KeyValuePair<K, T>>.CopyTo(KeyValuePair<K, T>[] array, int arrayIndex)
    {
        // code implementing the method
    }

您需要一些辅助方法来按键访问：

    private int IndexOfKey(K key)
    {
        for (int i = 0; i < list.Count; i++)
        {
            var pair = list[i];
            if (pair.HasKey && pair.Key == key)
            {
                return i;
            }
        }

        return -1;
    }

但如果你把它们做对了，剩下的就不会有太大的挑战了：

    public T this[K key]
    {
        get
        {
            int index = IndexOfKey(key);
            if (index < 0)
            {
                throw new IndexOutOfRangeException();
            }

            return list[index].Item;
        }
        set
        {
            int index = IndexOfKey(key);
            if (index < 0)
            {
                throw new IndexOutOfRangeException();
            }

            list[index] = new ListionaryPair(key, value);
        }
    }

完成每个接口方法都需要大量的编码，但大多数都会简短而简单。您必须决定是否允许多个项目具有相同的键，IDictionary<,>.Clear() 是清除整个集合还是仅清除键项目等。

此外，此示例中没有支持 Dictionary，因此性能可能不会那么好。