聊聊C# 中HashTable與Dictionary的區別說明

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1. 哈希表(HashTable)簡述

在.NET Framework中，Hashtable是System.Collections命名空間提供的一個容器，用於處理和表現類似keyvalue的鍵值對，其中key通常可用來快速查找，同時key是區分大小寫；value用於存儲對應於key的值。Hashtable中keyvalue鍵值對均為object類型，所以Hashtable可以支持任何類型的keyvalue鍵值對.

2. 什麼情況下使用哈希表

（1）某些數據會被高頻率查詢（2）數據量大（3）查詢字段包含字符串類型（4）數據類型不唯一

3. 哈希表的使用方法

哈希表需要使用的namespace

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

哈希表的基本操作：

//添加一個keyvalue鍵值對：
HashtableObject.Add(key,value);
//移除某個keyvalue鍵值對：
HashtableObject.Remove(key);
//移除所有元素：      
HashtableObject.Clear(); 
// 判斷是否包含特定鍵key：
HashtableObject.Contains(key);

控制臺程序例子：

using System;
using System.Collections; //file使用Hashtable時，必須引入這個命名空間
class Program
{
 public static void Main()
 {
   Hashtable ht = new Hashtable(); //創建一個Hashtable實例
   ht.Add("北京", "帝都"); //添加keyvalue鍵值對
   ht.Add("上海", "魔都");
   ht.Add("廣州", "省會");
   ht.Add("深圳", "特區");
   string capital = (string)ht["北京"];
   Console.WriteLine(ht.Contains("上海")); //判斷哈希表是否包含特定鍵,其返回值為true或false
   ht.Remove("深圳"); //移除一個keyvalue鍵值對
   ht.Clear(); //移除所有元素
 }
}

哈希表中使用多種數據類型的例子：

using System;
using System.Collections;
class Program
{
  static Hashtable GetHashtable()
  {
  　　Hashtable hashtable = new Hashtable();
　　　　
  　　hashtable.Add("名字", "小麗");
  　　hashtable.Add("年齡", 22);
  　　return hashtable;
  }
  static void Main()
  {
  　　Hashtable hashtable = GetHashtable();
  　　string name = (string)hashtable["名字"];
  　　Console.WriteLine(name);
  　　int age = (int)hashtable["年齡"];
  　　Console.WriteLine(age);
  }
}

當獲取哈希表中數據時，如果類型聲明的不對，會出現InvalidCastException錯誤。使用as-statements可以避免該錯誤。

using System;
using System.Collections;
using System.IO;
class Program
{
  static void Main()
  {
  Hashtable hashtable = new Hashtable();
  hashtable.Add(100, "西安");
  // 能轉換成功
  string value = hashtable[100] as string;
  if (value != null)
  {
    Console.WriteLine(value);
  }
  // 轉換失敗，獲取的值為null，但不會拋出錯誤。
  StreamReader reader = hashtable[100] as StreamReader;
  if (reader == null)
  {
     Console.WriteLine("西安不是StreamReader型");
  }
  // 也可以直接獲取object值，再做判斷
  object value2 = hashtable[100];
  if (value2 is string)
  {
    Console.Write("這個是字符串型: ");
    Console.WriteLine(value2);
  }
  }
}

4. 遍歷哈希表

遍歷哈希表需要用到DictionaryEntry Object，代碼如下：

for(DictionaryEntry de in ht) //ht為一個Hashtable實例
{
  Console.WriteLine(de.Key); //de.Key對應於keyvalue鍵值對key
  Console.WriteLine(de.Value); //de.Key對應於keyvalue鍵值對value
}

遍歷鍵

foreach (int key in hashtable.Keys)
{
  Console.WriteLine(key);
}

遍歷值

foreach (string value in hashtable.Values)
{
  Console.WriteLine(value);
}

5. 對哈希表進行排序

對哈希表按key值重新排列的做法：

ArrayList akeys=new ArrayList(ht.Keys); 
akeys.Sort(); //按字母順序進行排序
foreach(string key in akeys)
{
  Console.WriteLine(key + ": " + ht[key]); //排序後輸出
}

6. 哈希表的效率

System.Collections下的哈希表（Hashtable）和System.Collections.Generic下的字典（Dictionary）都可用作lookup table，下面比較一下二者的執行效率。

Stopwatch sw = new Stopwatch();
Hashtable hashtable = new Hashtable();
Dictionary<string, int> dictionary = new Dictionary<string, int>();
int countNum = 1000000;
sw.Start();
for (int i = 0; i < countNum; i++)
{
  hashtable.Add(i.ToString(), i);
}
sw.Stop();
Console.WriteLine(sw.ElapsedMilliseconds); //輸出: 744
sw.Restart();
for (int i = 0; i < countNum; i++)
{
  dictionary.Add(i.ToString(), i);
}
sw.Stop();
Console.WriteLine(sw.ElapsedMilliseconds); //輸出: 489
sw.Restart();
for (int i = 0; i < countNum; i++)
{
  hashtable.ContainsKey(i.ToString());
}
sw.Stop();
Console.WriteLine(sw.ElapsedMilliseconds); //輸出: 245
sw.Restart();
for (int i = 0; i < countNum; i++)
{
  dictionary.ContainsKey(i.ToString());
}
sw.Stop();
Console.WriteLine(sw.ElapsedMilliseconds); //輸出: 192

由此可見，添加數據時Hashtable快。頻繁調用數據時Dictionary快。

結論：

Dictionary<K,V>是泛型的，當K或V是值類型時，其速度遠遠超過Hashtable。

補充：C# 哈希表Hashtable與字典表Dictionary<K,V>的比較。

一、Hashtable 和 Dictionary <K, V> 類型

1）：單線程程序中推薦使用 Dictionary, 有泛型優勢, 且讀取速度較快, 容量利用更充分.

2）：多線程程序中推薦使用 Hashtable, 默認的 Hashtable 允許單線程寫入, 多線程讀取, 對 Hashtable 進一步調用 Synchronized()方法可以獲得完全線程安全的類型. 而Dictionary 非線程安全, 必須人為使用 lock 語句進行保護, 效率大減.

3）：Dictionary 有按插入順序排列數據的特性 (註: 但當調用 Remove() 刪除過節點後順序被打亂), 因此在需要體現順序的情境中使用 Dictionary 能獲得一定方便.

在使用哈希表保存集合元素（一種鍵/值對）時，首先要根據鍵自動計算哈希代碼，以確定該元素的保存位置，再把元素的值放入相應位置所指向的存儲桶中。在查找時，再次通過鍵所對應的哈希代碼到特定存儲桶中搜索，這樣將大大減少為查找一個元素進行比較的次數。

HashTable中的key/value均為object類型，由包含集合元素的存儲桶組成。存儲桶是 HashTable中各元素的虛擬子組，與大多數集合中進行的搜索和檢索相比，存儲桶可令搜索和檢索更為便捷。每一存儲桶都與一個哈希代碼關聯，該哈希代碼是使用哈希函數生成的並基於該元素的鍵。HashTable的優點就在於其索引的方式，速度非常快。如果以任意類型鍵值訪問其中元素會快於其他集合，特別是當數據量特別大的時候，效率差別尤其大。

HashTable的應用場合有：做對象緩存，樹遞歸算法的替代，和各種需提升效率的場合。

二、哈希表Hashtabl

Hastable是哈希表的實現，能根據關鍵字取關鍵值，這key的類型是object, value的類型也是object。

在哈希表中添加一個key/value鍵值對：HashtableObject.Add(key,value);

在哈希表中去除某個key/value鍵值對：HashtableObject.Remove(key);

從哈希表中移除所有元素： HashtableObject.Clear();

判斷哈希表是否包含特定鍵key： HashtableObject.Contains(key);

遍歷Hashtable對象的兩種方法：

由於Hashtable每個元素都是一個鍵/值對，因此元素類型既不是鍵的類型，也不是值的類型，而是DictionaryEntry類型。

Hashtable示例代碼

<pre name="code" class="csharp">Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->//方法一
foreach (System.Collections.DictionaryEntry de in myHashtable)
{
  //註意HastTable內存儲的默認類型是object，需要進行轉換才可以輸出
  Console.WriteLine(de.Key.ToString());
  Console.WriteLine(de.Value.ToString());
}
 
 
//方法二
System.Collections.IDictionaryEnumerator enumerator = myHashtable.GetEnumerator();
 
while (enumerator.MoveNext())
{
  Console.WriteLine(enumerator.Key);    // Hashtable關健字
  Console.WriteLine(enumerator.Value);   // Hashtable值
}

三、字典Dictionary

Dictionary<Tkey,Tvalue>是Hastbale的泛型實現。

<span style="font-size:18px;">Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->//遍歷鍵
foreach (string key in myDictionary.Keys)
{
  //遍歷某鍵的值
  foreach (string val in myDictionary[key])
  {
 
  }
}</span>

由於 Dictionary 是鍵和值的集合，因此元素類型並非鍵類型或值類型。相反，元素類型是鍵類型和值類型的 KeyValuePair 。

<span style="font-size:18px;">字典遍歷示例 
 
Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->foreach (KeyValuePair<string, string> kvp in myDictionary)
{
  string key = kvp.Key;//key包含瞭字典裡的鍵
  for (int i = 0; i < kvp.Value.Count; i++)
  {
    Response.Write(kvp.Value[i]);
  }
}</span>

示例 ：

代碼

Code highlighting produced by Actipro CodeHighlighter (freeware)http://www.CodeHighlighter.com/-->//定義一個<string,int>的Dictionary，讓它的值進行添加（也可以用Add方法）
Dictionary<string, int> dic = new Dictionary<string, int>();
 
//添加兩個鍵為"成績1"，"成績2"；並為它們的值賦為0
dic["成績1"] = 0;
dic["成績2"] = 0;
 
// 把這兩個值分別加1
dic["成績1"]++;
dic["成績2"]++;

以上為個人經驗，希望能給大傢一個參考，也希望大傢多多支持WalkonNet。如有錯誤或未考慮完全的地方，望不吝賜教。

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