如何使用 Dictionary<int, int> 来统计数组 nums 中每个数字的出现次数

代码解释

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IDictionary<int, int> counts = new Dictionary<int, int>(); // 创建一个字典来存储每个数字的出现次数
foreach (int num in nums) // 遍历数组 nums
{
    counts.TryAdd(num, 0); // 尝试将 num 添加到字典中，初始值为 0
    counts[num]++; // 将 num 的计数加 1
}

关键点

1. TryAdd 方法：
   • TryAdd 是 C# 8.0 引入的方法，用于尝试将键值对添加到字典中。
   • 如果键已经存在，TryAdd 不会覆盖原有值，也不会抛出异常，而是直接返回 false。
   • 这使得 TryAdd 非常适合在统计场景中使用，避免了重复键的处理问题。
2. counts[num]++：
   • 如果键已经存在，counts[num] 会直接访问该键对应的值并将其加 1。
   • 如果键不存在，TryAdd 确保了键已经被初始化为 0，因此可以直接进行加 1 操作。

优化建议

虽然你的代码已经很清晰，但可以进一步优化以减少重复操作。例如，可以使用 GetOrAdd 方法（如果使用 ConcurrentDictionary）或者直接检查键是否存在。

优化版本 1：使用 ContainsKey

如果你使用的是普通 Dictionary，可以结合 ContainsKey 方法来优化代码：

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Dictionary<int, int> counts = new Dictionary<int, int>();
foreach (int num in nums)
{
    if (!counts.ContainsKey(num))
    {
        counts[num] = 0; // 如果键不存在，初始化为 0
    }
    counts[num]++; // 增加计数
}

优化版本 2：使用 ConcurrentDictionary 的 GetOrAdd

如果你需要线程安全的字典操作，可以使用 ConcurrentDictionary 的 GetOrAdd 方法：

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using System.Collections.Concurrent;

ConcurrentDictionary<int, int> counts = new ConcurrentDictionary<int, int>();
foreach (int num in nums)
{
    counts.AddOrUpdate(num, 1, (key, oldValue) => oldValue + 1);
}

• AddOrUpdate 方法会检查键是否存在：
  • 如果不存在，初始化为 1。
  • 如果存在，将旧值加 1。

完整示例

以下是一个完整的示例，展示如何统计数组中每个数字的出现次数，并计算好数对的数量：

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using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        int[] nums = { 1, 2, 3, 2, 1, 3, 1, 1, 2 };
        Dictionary<int, int> counts = new Dictionary<int, int>();

        // 统计每个数字的出现次数
        foreach (int num in nums)
        {
            if (!counts.ContainsKey(num))
            {
                counts[num] = 0; // 如果键不存在，初始化为 0
            }
            counts[num]++; // 增加计数
        }

        // 计算好数对的数量
        long goodPairs = 0;
        foreach (var count in counts.Values)
        {
            goodPairs += (long)count * (count - 1) / 2;
        }

        Console.WriteLine($"Number of good pairs: {goodPairs}");
    }
}

输出

对于输入数组 { 1, 2, 3, 2, 1, 3, 1, 1, 2 }，输出将是：

Number of good pairs: 10

总结

你的代码已经很好地实现了统计数组中每个数字的出现次数。通过使用 TryAdd，代码更加简洁且避免了异常。如果需要进一步优化，可以考虑使用 ContainsKey 或 ConcurrentDictionary 的 AddOrUpdate 方法。