C#自定义哈希表实现原理解析

"C#哈希算法的实现方法及思路" 在C#中，哈希算法通常用于快速查找和存储数据，特别是在实现哈希表时。哈希表是一种数据结构，它允许通过键（key）来高效地访问和操作值（value）。在给定的描述中，我们将探讨如何创建一个简单的哈希表类`MyHash`，该类能够接受字符串键并存储任意类型的值。 首先，我们需要创建一个类，其中包含一个索引器，以便能够使用键来访问和设置值。这可以通过实现`this[string key]`属性来完成： ```csharp class MyHash { public object this[string key] { get { // 实现获取值的逻辑 } set { // 实现设置值的逻辑 } } } ``` 为了存储这些键值对，我们可以使用一个内部的列表，列表的每个元素都是一个`Tuple<string, object>`，其中`string`是键，`object`是值。由于哈希冲突的可能性，我们选择使用列表而不是数组，因为列表可以动态扩展，而数组的大小固定。 接下来，我们需要一个函数来将字符串键转换为整数索引。这可以通过一个简单的哈希函数实现，例如，将字符串的每个字符的ASCII码相加然后对数组容量取模。这样可以确保结果索引始终在数组范围内： ```csharp private int MapString2Int(string key) { int hashIndex = 0; char[] keyAry = key.ToCharArray(); foreach (var c in keyAry) hashIndex += (int)c; hashIndex %= lstArray.Capacity; return hashIndex; } ``` 然而，简单的哈希函数可能会导致哈希冲突，即不同的键映射到相同的索引。为了解决这个问题，我们可以将数组的每个元素变为`List<Tuple<string, object>>`。如果两个键映射到相同的索引，它们会被添加到同一个列表中： ```csharp private List<List<Tuple<string, object>>> lstArray = new List<List<Tuple<string, object>>>(defaultSize); ``` 在设置值时，我们需要检查索引处是否已经存在冲突的键，如果有，则将新键值对添加到该列表中，否则创建一个新的列表： ```csharp set { int index = MapString2Int(key); List<Tuple<string, object>> list = lstArray[index]; if (list == null) lstArray[index] = list = new List<Tuple<string, object>>(); // 检查是否存在相同键，如果有则替换，否则添加新项 var existingItem = list.FirstOrDefault(t => t.Item1 == key); if (existingItem != null) list.Remove(existingItem); list.Add(new Tuple<string, object>(key, value)); } ``` 获取值时，同样需要通过哈希函数找到索引，然后在对应的列表中查找键： ```csharp get { int index = MapString2Int(key); List<Tuple<string, object>> list = lstArray[index]; if (list != null) { var item = list.FirstOrDefault(t => t.Item1 == key); if (item != null) return item.Item2; } return default(object); } ``` 这就是一个简单哈希表的实现，虽然它可能不是最优化的，但足以展示哈希算法的基本概念。在实际应用中，哈希函数通常会更复杂，以减少冲突，并且可能会使用开放寻址或链表链接等其他冲突解决策略。此外，C#框架本身提供了`Dictionary<TKey, TValue>`类，它实现了高效的哈希表，适用于大多数场景。