知其所以然~字典的数据结构

Dictionary和hashtable用法有点相似，他们都是基于键值对的数据集合，但实际上他们内部的实现原理有很大的差异，

先简要概述一下他们主要的区别，稍后在分析Dictionary内部实现的大概原理。

区别：

1. Dictionary支持泛型，而Hashtable不支持。
2. Dictionary没有装填因子（Load Facto）概念，当容量不够时才扩容（扩容跟Hashtable一样，也是两倍于当前容量最小素数，比如当前数组长度是3,那么新数组长度为7（2x3=6，比6大的最小素数是7），Hashtable是“已装载元素”与”bucket数组长度“大于装载因子时扩容。
3. Dictionary内部的存储value的数组按先后插入的顺序排序，Hashtable不是。
4. 当不发生碰撞时，查找Dictionary需要进行两次索引定位，Hashtable需一次，。

Dictionary采用除法散列法来计算存储地址，想详细了解的可以百度一下，简单来说就是其内部有两个数组：buckets数组和entries数组(entries是一个Entry结构数组)，entries有一个next用来模拟链表，该字段存储一个int值，指向下一个存储地址（实际就是bukets数组的索引），当没有发生碰撞时，该字段为-1，发生了碰撞则存储一个int值，该值指向bukets数组.

内部实现

下面跟上次一样，按正常使用Dictionary时，看内部是如何实现的。

1. 实例化一个Dictionary

Dictionary<string,string> dic=new Dictionary<string,string>();

• 调用Dictionary默认无参构造函数。
• 初始化Dictionary内部数组容器：buckets int[]和entries<T,V>[]，分别分配长度3。（内部有一个素数数组:3,7,11,17....如图：）；

2. 向dic添加一个值,dic.add("a","abc");

• a, 将bucket数组和entries数组扩容3个长度。
• b, 计算"a"的哈希值,
• c, 然后与bucket数组长度（3）进行取模计算，假如结果为：2
• d, 因为a是第一次写入，则自动将a的值赋值到entriys[0]的key,同理将"abc"赋值给entriys[0].value,将上面b步骤的哈希值赋值给entriys[0].hashCode,
  entriys[0].next赋值为-1,hashCode赋值b步骤计算出来的哈希值。
• e, 在bucket[2]存储0。

3. 通过key获取对应的value, var v=dic["a"];

• a, 先计算"a"的哈希值，假如结果为2，
• b,根据上一步骤结果，找到buckets数组索引为2上的值，假如该值为0.
• c, 找到到entriys数组上索引为0的key,
  • 如果该key值和输入的的“a”字符相同，则对应的value值就是需要查找的值。
  • 如果该key值和输入的"a"字符不相同，说明发生了碰撞，这时获取对应的next值，根据next值定位buckets数组（buckets[next]），然后获取对应buckets上存储的值在定位到entriys数组上,......,一直到找到为止。
  • 如果该key值和输入的"a"字符不相同并且对应的next值为-1,则说明Dictionary不包含字符“a”。

Dictionary里的其他方法就不说了，各位可以自己去看源码，下面来通过实验来对比Hashtable和Dictionary的添加和查找性能，