C#中的容器
1、数组
数组是存储相同类型元素的固定大小的顺序集合
声明数组时,必须指定数组的大小 2.数组的插入和删除数据比较麻烦,但是查询比较快
2、动态数组(ArrayList)
动态数组:可自动调节数组的大小
可以存储任意类型数据,但是会带来装箱与拆箱的操作。
那什么是装箱和拆箱呢?
装箱与拆箱
装箱与拆箱
将所有的数据的都作为了object去处理
装箱:从值类型转换到引用类型
拆箱:从引用类型转换到值类型
一定只有经过装箱的对象才会有拆箱
装箱与拆箱的原理
装箱的原理:
1.分配堆区内存(值类型数据大小+指针大小)
2.将值类型数据拷贝到分配的堆区内存中
3.将堆区的内存地址返回
拆箱的原理:
1.获取堆区中的属于值类型的地址
2.将堆区中的值类型数据拷贝到栈区中的值类型实例中
性能损耗
1.装箱时,需要分配内存,创建新的对象
2.拆箱时,需要释放内存
3、动态数组(List)
List在C#中不再是链表而是动态数组,List是泛型
声明时指定了数据类型,避免了装箱与拆箱,能够自动扩容
4、双向链表(LinkedList)
双向链表,插入和删除数据比较快,但是查询比较慢
5、栈与队列
栈与队列的特点: 栈:先进后出
队列:先进先出
6、哈希表与字典
哈希表与字典的存在形式:
哈希表:键值对形式存储
哈希冲突:不同的键值对在哈希表计算中得到的相同的哈希值
1.链地址法
2.开放寻址法
字典:键值对形式存储
哈希表与字典的异同:
字典与哈希表区别:
相同点:
1.都是键值对形式存在,且键是唯一的,值是不唯一的,都是无序的键值对
2.存储的数据个数不受限制
3.方法高度相似
不同点:
1.键值对的类型不一样,哈希表是任意类型,字典是指定类型
2.命名空间不一样 哈希表System.Collections,字典System.Collections.Generic
3.限制类型不同,字典存储数据时限制类型,哈希表是存储任意类型
4.性能不同,哈希表存在装箱与拆箱,字典不存在装箱与拆箱
7、HashSet<T> 集合
C#的hash集,是泛型,非线性结构.用于存储唯一的元素,不允许重复。它支持高效的元素查找和去重。
哈希表(Hash Table): HashSet 使用哈希表作为底层数据结构。哈希表是一种用于快速查找和插入的数据结构,它将键映射到值的过程通过哈希函数来完成。
哈希函数: 哈希函数是一个将元素映射到哈希值的函数。在 HashSet 中,哈希函数将元素转换为一个索引,以便快速定位元素。好的哈希函数能够尽可能避免冲突,即不同的元素映射到相同的索引。
桶(Buckets): 哈希表通常由一组桶组成,每个桶存储一组哈希值相同(或相近)的元素。HashSet 中的每个桶可以包含一个或多个元素。
碰撞解决: 由于不同的元素可能映射到相同的哈希值,可能会导致冲突。哈希表使用不同的碰撞解决策略来处理这些冲突,常见的有链地址法(Chaining)和开放寻址法(Open Addressing)等。
动态大小: HashSet 的哈希表在内部会动态地调整大小,以适应添加的元素数量。当哈希表的负载因子(即元素数量与桶数量的比例)超过阈值时,会自动重新调整桶的数量。
性能: 哈希表的平均查找和插入操作的时间复杂度通常是 O(1)(常数时间),但在极端情况下可能会退化为 O(n)(线性时间)。
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