.NET面试题系列（12）Dictionary原理

序言

 

Dictionary的构造

下面的代码我看看Dictionary在构造时都做了什么：

private void Initialize(int capacity)
        {
            int prime = HashHelpers.GetPrime(capacity);
            this.buckets = new int[prime];
            for (int i = 0; i < this.buckets.Length; i++)
            {
                this.buckets[i] = -1;
            }
            this.entries = new Entry<TKey, TValue>[prime];
            this.freeList = -1;
        }

我们看到，Dictionary在构造的时候做了以下几件事：

1. 初始化一个this.buckets = new int[prime]

2. 初始化一个this.entries = new Entry<TKey, TValue>[prime]

3. Bucket和entries的容量都为大于字典容量的一个最小的质数

其中this.buckets主要用来进行Hash碰撞，this.entries用来存储字典的内容，并且标识下一个元素的位置。

Hash冲突

哈希表的结构改良方法主要包括“链式地址”和“开放寻址”。

处理Hash冲突的方法中，通常有开放定址法、再Hash法、链地址法、建立一个公共溢出区等。Dictionary使用的是 链地址法 又称 拉链法。

下图 Hash冲突示意图：

Sandra Dee  和  John Smith 通过hash函数 运算后都落到了02的位置，产生了碰撞和冲突。

 拉链法：将产⽣冲突的元素建⽴⼀个单链表，并将头指针地址存储⾄Hash表对应桶的位置。这样定位到Hash桶的位置后可通过遍历单链表的形式来查找元素。

 数组内的元素通过next（下一个元素的索引）形成一个单链表。

总结

Dictionary由数组构成，Hash函数作为地址构建，拉链法解决Hash冲突。Dictionary也是线程不安全的，因此在多线程访问的时候，需要自行加lock处理。

资料

https://www.hello-algo.com/chapter_hashing/hash_map/

https://referencesource.microsoft.com/#mscorlib/system/collections/generic/dictionary.cs,814a5437516f7e8b

https://www.cnblogs.com/InCerry/p/10325290.html

https://blog.csdn.net/zhaoguanghui2012/article/details/88105715

https://www.cnblogs.com/zhaolaosan/p/16244067.html