为什么字典不是有序数据结构？

为什么字典不是有序的

尽管表面上看，许多编程语言中的字典本质上并不是有序的数据结构。这个概念一开始可能看起来违反直觉，尤其是考虑到添加和访问项目的看似顺序的方式时。

无序意味着什么？

无序意味着字典中的项目没有固定或预定义的顺序。与维护项目添加顺序的列表或数组不同，字典优先考虑高效检索和存储而不是保留顺序。这允许按键快速查找，无论它们的添加顺序如何。

代码示例和意外行为

考虑以下 C# 代码：

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");

虽然此代码成功检索索引 2 处的键值对，但不应假设此行为将永远坚持真理。字典旨在根据键而不是索引检索数据。

影响顺序及其不稳定性的因素

各种因素都会影响字典中的表观顺序。如果您按顺序对待字典，这些因素（例如插入顺序、哈希冲突和重新哈希）可能会导致意外行为。

• 插入顺序： 某些字典可能会保留插入只要没有删除或修改任何项目即可订购。然而，这种行为并不能得到保证，也不应该依赖。
• 哈希冲突：当两个键散列到同一个存储桶时，字典可能会将其中一个或两个键重新分配给不同的存储桶。桶来解决碰撞。这可能会导致表观顺序发生意外变化。
• 重新哈希：如果需要扩展字典的底层存储，则会发生重新哈希操作。这可以打乱字典中项目的顺序。

结论

字典以维持顺序为代价来优化快速键值检索。虽然它们在某些情况下可能看起来保持顺序，但认识到它们本质上是无序的数据结构是至关重要的。依赖字典中感知的顺序可能会导致不可预测且不可靠的行为。

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