為什麼字典不是有序資料結構？

為什麼字典不是有序的

儘管表面上看，許多程式語言中的字典本質上並不是有序的資料結構。這個概念一開始可能看起來違反直覺，尤其是考慮到添加和存取項目的看似順序的方式時。

無序代表什麼？

無序表示字典中的項目沒有固定或預先定義的順序。與維護項目新增順序的清單或陣列不同，字典優先考慮高效檢索和儲存而不是保留順序。這允許按鍵快速查找，無論它們的新增順序為何。

程式碼範例與意外行為

考慮以下C# 程式碼：

var test = new Dictionary<int, string>();

test.Add(0, "zero");
test.Add(1, "one");
test.Add(2, "two");
test.Add(3, "three");

Assert(test.ElementAt(2).Value == "two");

雖然此程式碼成功擷取索引2 處的鍵值對，但不應假設此行為將永遠堅持真理。字典旨在根據鍵而不是索引檢索資料。

影響順序及其不穩定性的因素

各種因素都會影響字典中的表觀順序。如果您按順序對待字典，這些因素（例如插入順序、雜湊衝突和重新雜湊）可能會導致意外行為。

• 插入順序： 某些字典可能會保留插入只要沒有刪除或修改任何項目即可訂購。然而，這種行為並不能保證，也不應該依賴。
• 雜湊衝突：當兩個鍵散列到同一個儲存桶時，字典可能會將其中一個或兩個鍵重新指派給不同的儲存桶。桶來解決碰撞。這可能會導致表觀順序發生意外變化。
• 重新雜湊：如果需要擴充字典的底層存儲，則會發生重新雜湊操作。這可以打亂字典中項目的順序。

結論

字典以維持順序為代價來最佳化快速鍵值檢索。雖然它們在某些情況下可能看起來保持順序，但認識到它們本質上是無序的資料結構是至關重要的。依賴字典中感知的順序可能會導致不可預測且不可靠的行為。

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