.NET 中设置的可观察顺序？答案

【问题标题】：Observable order set in .NET?.NET 中设置的可观察顺序？
【发布时间】：2015-09-15 14:39:44
【问题描述】：

我需要一个按顺序添加的集合，就像列表一样。

该集合也可能是可观察的。

.NET 4 中有这样的内置集合吗？

【问题讨论】：

@andrew.cuthbert 一个列表可以有重复，我需要一个集合
一组不是有序的，非常基本的限制。如果要保持顺序，则必须在检查集合中是否已存在之后将其复制到列表中。移除当然是 O(n) 痛苦的。
@RayOldProf 在添加项目之前，您始终可以使用List#Contains 检查重复项。但我不认为您正在寻找的特定行为是内置的。
维护插入顺序的集合会很昂贵，因为有效实现集合的常用方法是在内部对事物进行排序。
如果 RDBMS 可以在 O(log N) 中做到这一点，那么内存中的结构也可以做到这一点。这不是低效的。

标签： c# .net set

【解决方案1】：

据我所知，.NET 中没有这种类型。我最近需要这个并最终自己实现了它；没那么难。

诀窍是将Dictionary<T, LinkedListNode<T>> 与LinkedList<T> 结合起来。使用字典在 O(1) 时间内查询键和值，并使用列表以插入顺序进行迭代。您需要字典而不是集合，因为您希望能够调用LinkedList<T>.Remove(LinkedListNode<T>) 而不是LinkedList<T>.Remove(T)。前者的时间复杂度为 O(1)，后者的时间复杂度为 O(n)。

【讨论】：

你实现开源了吗，可以分享一下吗？

【解决方案2】：

听起来您需要只读队列。在 .Net 中，我们内置了 Queue 类，但没有内置 ReadOnly Queue。为了确保没有重复值，您可以使用包含检查

有一个 Nuget 包具有 ImmutableQueue。不确定它是否可以帮助你。这会在每次 Enqueue 或 Dequeue 操作完成时创建新的 Queue 对象。 https://msdn.microsoft.com/en-us/library/dn467186(v=vs.111).aspx

【讨论】：

【解决方案3】：

我想您可以同时使用 SortedDictionary<> 和 Dictionary<> 来执行此操作。

假设您永远不会做超过int.MaxValue 插入到集合中，您可以使用整数“序列号”作为SortedDictionary 的键，以跟踪插入顺序中插入的项目。

除此之外，您还需要使用 Dictionary 将项目映射到用于插入它们的序列号。

把它放在一个类和一个演示程序中：（不是线程安全的！）

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;

namespace Demo
{
    public sealed class SequencedSet<T>: IEnumerable<T>
    {
        private readonly SortedDictionary<int, T> items = new SortedDictionary<int, T>();
        private readonly Dictionary<T, int> order = new Dictionary<T, int>();

        private int sequenceNumber = 0;

        public void Add(T item)
        {
            if (order.ContainsKey(item))
                return; // Or throw if you want.

            order[item] = sequenceNumber;
            items[sequenceNumber] = item;
            ++sequenceNumber;
        }

        public void Remove(T item)
        {
            if (!order.ContainsKey(item))
                return; // Or throw if you want.

            int sequence = order[item];

            items.Remove(sequence);
            order.Remove(item);
        }

        public bool Contains(T item)
        {
            return order.ContainsKey(item);
        }

        public IEnumerator<T> GetEnumerator()
        {
            return items.Values.GetEnumerator();
        }

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

    internal class Program
    {
        private static void Main()
        {
            var test = new SequencedSet<string>();

            test.Add("One");
            test.Add("Two");
            test.Add("Three");
            test.Add("Four");
            test.Add("Five");

            test.Remove("Four");
            test.Remove("Two");

            foreach (var item in test)
                Console.WriteLine(item);
        }
    }
}

这对于插入和删除应该是相当高效的，但它当然会占用双倍的内存。如果您要进行大量插入和删除，您可以使用long 而不是int 进行序列编号。

不幸的是，如果您删除的次数超过 2^63 次，即使这样也行不通 - 尽管我认为这应该绰绰有余...

【讨论】：