The Anatomy Of Basic Data Structure, 基本数据结构解析

前言

这东西还是看STL最好，然而现在毕竟没有搞这方面的开发，于是就自己试下. 慢慢写着这个东西探索也有两个星期了，到这里也当一个结束好了，也许更应该是一个学习笔记这样的东西， 聊以自娱下,  善始不必善终，就当给搜索增加一条结果 哈哈.如果能给你带来帮助，当然是欣喜不过了 :)

本文逻辑

作者试图通过对SSCLI的探索，对于各种基本数据结构做一些比较与测试，试图找出各个数据结构之间的关系与最佳用法。 数据结构: Stack, Queue, ArrayList, List, SortedList, HashTable, Dictionary

如果您指向知道怎么用好，请跳到本文末尾查看 我眼中的最佳实践。 如果您对于数据结构的设计与原理感兴趣，不妨顺序读完。

认识他们

部分	链接
Stack & Queue	基本数据结构解析之Stack & Queue
ArrayList	基本数据结构解析之ArrayList
List<T>	基本数据结构解析之List<T>
HashTable & Dictionary	数据结构 : Hash Table [I]  数据结构 : Hash Table [II] GetHashCode 是什么?
SortedList	插入排序
SortedDictionary	红黑树

有些问题

• Stack, Queue 和 Stack<T>, Queue<T> 进行比较，那个快？
• Hashtable 和 Dictionary速度呢?
• SortedList 和 SortedDictionary 比较呢?

比较环境:

Visual Studio 2008 / Windows 2008 / .Net Framework 3.5 SP1

比较思路:

1. 进行插入，查找，删除操作速度比较

2. 设定Capacity

3. 插入行数 10000

4. 时间格式, Ticks(滴答数)

	default			Capacity
	Add	Remove	Contain	Add	Remove	Contains
Stack	73824	4166	2036	135402	4025	2000
Stack<T>	66375	7543	2973	64917	4354	2899
Queue	68026	4900	2640	72499	4688	2532
Queue<T>	108628	5098	3031	62562	4939	3694
ArrayList	64808	1207944	1937	67122	1343826	1800
List<T>	71740	1225703	3831	62169	1218216	2622
Hashtable	198022	95981	112	356551	108	95993
Dictionary	172952	98622	187	162696	111	87032
SortedList	1006197	3032337	303	979317	252	3105849
SortedDictionary	1189570	40215	247	1174315	229	926805

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 测试代码： 点击这里下载

再单独测试下Capcity + TrimExcess的性能

可以看到采用默认的方式最慢，最符合的Capacity最快，TrimExcess次之

原因是:

第一个需要频繁的扩容

第二个不需要

第三个则需要进行一次复制操作

可以参考开始时给出的链接 :)

我眼中的最佳实践

A. 使用泛型

使用泛型的建议是对于操作的方便性来说的，一点的性能损耗相比于编译器检查和可能带来的BUG而言算不上什么, 当然需要了解

• 对于值类型，泛型优于原始结构
• 对于引用类型，使用泛型第一次性能低于原始结构，但是差距很小.
• 对于Contains操作，泛型处于劣势

B. 设置默认的Capacity

如果您可以猜测出大概的Capacity, 不妨给他加上一些大小，如果您觉得过大，不妨加上一个Capacity. 对于小数据量而言，自己喜欢默认不带Capacity, 谁让他那么方便呢 :)

C. 在合适的场合用对应的数据结构

• 大容量数据存储需要快速读取值, 使用Hashtable / Dictionary
• 要对数据进行排序时使用对应的排序数据结构

D. 如果您不确定大小，使用HybridDictionary

他在默认16时会从ListDictionary扩容到Hashtable

E. 使用Array.BinarySearch() , Array.Sort()

使用一个已经被测试过无数次的排序方法和查找方法, 相信会更让您的程序更加健壮一些

F. 使用Array.ConvertAll, List<T>.ForEach() 等快速访问的方式

如果您还没有开始使用这些便捷的方式，现在开始吧.

G. 重写您自定义类型的GethashCode

也许，并不打算把他作为某个集合的索引，但是不能保证别人不用这个部分当索引 :(. 所以，当自定义类型的时候，重写GethashCode, 并明白GetHashCode的原理

H.  阅读System.Collections下的集合，也许您会发现一些有趣，而又能帮助解决问题的数据结构。

例如BitArray, BitVector32, CollectionUtils, OrderedCollection, KeyedCollection, ReadOnlyCollection 等等等等

 

有些链接

System.Collections Namespace ()

Design and Implementation of Generics for the .NET Common Language ...

Wintellect .NET Power Collections

花开花落

 STL源码剖析