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C#字典的扩容机制是什么

C# 中的 Dictionary 类使用哈希表作为其底层数据结构

  1. 初始化:当创建一个新的 Dictionary 时,会分配一个初始大小的哈希表。这个初始大小可以在创建 Dictionary 时指定,如果不指定,将使用默认值(通常为 0)。

  2. 负载因子:Dictionary 使用一个称为“负载因子”的值来衡量哈希表的充满程度。负载因子 = 当前元素数量 / 哈希表大小。Dictionary 会根据负载因子来判断何时需要进行扩容。

  3. 扩容阈值:Dictionary 有一个扩容阈值,当负载因子超过这个阈值时,Dictionary 会自动扩容。这个阈值可以在创建 Dictionary 时指定,如果不指定,将使用默认值(通常为 0.72)。

  4. 扩容操作:当触发扩容时,Dictionary 会创建一个新的哈希表,其大小为当前哈希表大小的 2 倍(如果当前大小已经足够大,将会按照一定的增长策略进行扩容)。然后,Dictionary 会遍历旧哈希表中的所有元素,并将它们重新插入新哈希表中。这个过程称为“再哈希”。

  5. 再哈希:在扩容过程中,由于哈希表大小的变化,元素的哈希值可能会发生变化。因此,需要对每个元素进行再哈希,并将其插入新哈希表的相应位置。

  6. 完成扩容:在完成再哈希并将所有元素插入新哈希表后,Dictionary 会释放旧哈希表的内存,并使用新哈希表作为其底层数据结构。

通过这种扩容机制,Dictionary 能够在保持较低的负载因子和较高的性能的同时,动态地调整其哈希表的大小。这有助于确保 Dictionary 在不同的使用场景下都能提供良好的性能。

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