泛型集合 哈希函數經典學習

             今天學了不少，之前沒怎麼接觸哈希函數，以爲哈希函數很難，不過它的確是個很複雜高深的函數。但是哈希函數用起來頗有效率，對於提升查找速度有很大的幫助，減小了程序的時間複雜度。哈希函數的時間複雜度爲O(1)。

           哈希函數在C#裏有兩個類  HashTable哈希表類和Dictionary 字典類。下面將仔細學習字典類Dictionary。HashTable相似。 

           類表達式：  Dictionary<TKey,TValue> 

           TKey：表示Key的數據類型，TValue：表示Value的數據類型；

            聲明一個Dictionary對象的語句：

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

           在Dictionary中存儲值是都是成對的。每一對值由兩部分組成，一部分是鍵（Key），一部分是值（Value），這對稱爲鍵/值 對，鍵與值是一一對應的。

         注意：1.給定的鍵在字典（Dictionary）中是不能重複的，也不能爲null，可是值能夠爲null。鍵、值的數據類型都是任意的，便可以定義爲任何數據類型。

                     2.字典（Dictionary）是無序可言的。

           字典有個特性：能夠使用索引器向字典中添加元素，若是指定的元素還不存在的話，這個元素會新增到字典中，若是指定的鍵已經存在的話，新增的值會覆蓋舊的值。

                     如：Dictionary<string,int> BookDic=new Dictionary<string,int>();     //實例化一個書本Dictionary類，鍵用於保存字符串類型的書本名字，值用於保存整型的書本數量

                             BookDic["C#"]=1;      //使用索引器向字典添加元素

           

           強化練習：

          1. 要求產生1000個互不重複的介於1-20000之間的隨機數， 放到一個長度爲1000的數組中

      public class TestArrayDictionary
    {
        //第一次方案
        int[] array;
        public int[] CreateRandomArray()
        {
            array = new int[1000];
            Dictionary<int, int> dic = new Dictionary<int, int>();
         
            Random rand = new Random();

            int count = 0;

            while (count < 1000)
            {
                int temp = rand.Next(1, 20001);
                if (!dic.ContainsValue(temp))
                {

                    dic.Add(count, temp);
                    array[count] = temp;
                    count++;
                }
               
            }    
            return array;      

        }

 public int[] CreateRandomArray2()
        {
            //第2次方案
            array = new int[1000];
            Dictionary<int, object> dic = new Dictionary<int, object>();
            //爲隨機數發生器添加一個種子值，這樣能夠使每次產生的序列不一樣
            Random rand = new Random((int)DateTime.Now.Ticks);
            while (dic.Count != 1000)
            {
                int temp = rand.Next(1, 20001);
                //檢查數是否是已經在字典中有了，只有沒有的狀況下才添加進去
                if (!dic.ContainsKey(temp))
                {

                    dic[temp] = null;     //這條語句將數據添加到字典中

                }

            }
            array = dic.Keys.ToArray();

            return array;

        }

 

2.給定任意以字符串（能夠包含中文），長度爲任意，要求找出出現次數最多的字符及次數。

 public void CountChar(string str)
        {
            //該函數的缺點：可用性差，沒有返回值，只是把值輸出而已
            Dictionary<char, int> dic = new Dictionary<char, int>();

            for (int i = 0; i < str.Length; i++)
            {
                if (!dic.ContainsKey(str[i]))
                {
                    dic[str[i]] = 1;

                }
                else
                {
                    dic[str[i]]++;
                }
            }

            int mostCount = dic.Values.Max();

            char mostChar = ' ';

            foreach (KeyValuePair<char, int> kvp in dic)
            {
                if (kvp.Value == mostCount)
                {
                    mostChar = kvp.Key;
                }
            }

            Console.WriteLine("{0}出現最多的字符是：{1}，次數爲：{2}",str,mostChar,mostCount);
          

        }

 

        //改進後的代碼：

        public KeyValuePair<char, int> CountChar2(string str)
        {
            Dictionary<char, int> dic = new Dictionary<char, int>();
       
            for (int i = 0; i < str.Length; i++)
            {
                if (!dic.ContainsKey(str[i]))
                {
                    dic[str[i]] = 1;

                }
                else
                {
                    dic[str[i]]++;
                }
            }

            int? numx = null;    //int?  在值類型後面加了問號，表示可空類型null。普通值類型的值是不能夠爲null的。這個機制只是針對值類型，引用類型後面加了沒意義。

                      //int?    解析詳見 《Nullable類型的使用》篇

            KeyValuePair<char, int>? max = null;

            foreach (KeyValuePair<char, int> pair in dic)
            {
                if (max == null)
                {
                    max = pair;
                }
                else
                {
                    if (pair.Value > max.Value.Value)
                    {
                        max = pair;
                    }
                }
            }

            return max.Value;

        }