在c#中合并2个或更多字典(Dictionary<TKey, TValue>)的最佳方法是什么? (像LINQ这样的3.0特性就可以了)。

我正在考虑一个方法签名,如下所示:

public static Dictionary<TKey,TValue>
                 Merge<TKey,TValue>(Dictionary<TKey,TValue>[] dictionaries);

or

public static Dictionary<TKey,TValue>
                 Merge<TKey,TValue>(IEnumerable<Dictionary<TKey,TValue>> dictionaries);

关于重复键的处理:在发生冲突的情况下,保存到字典中的值并不重要,只要它是一致的。


当前回答

考虑到字典键查找和删除的性能,因为它们是哈希操作,并且考虑到问题的措辞是最好的方式,我认为下面是一个完全有效的方法,而其他方法有点过于复杂,恕我冒昧。

    public static void MergeOverwrite<T1, T2>(this IDictionary<T1, T2> dictionary, IDictionary<T1, T2> newElements)
    {
        if (newElements == null) return;

        foreach (var e in newElements)
        {
            dictionary.Remove(e.Key); //or if you don't want to overwrite do (if !.Contains()
            dictionary.Add(e);
        }
    }

或者如果你在多线程应用程序中工作,你的字典无论如何都需要线程安全,你应该这样做:

    public static void MergeOverwrite<T1, T2>(this ConcurrentDictionary<T1, T2> dictionary, IDictionary<T1, T2> newElements)
    {
        if (newElements == null || newElements.Count == 0) return;

        foreach (var ne in newElements)
        {
            dictionary.AddOrUpdate(ne.Key, ne.Value, (key, value) => value);
        }
    }

然后可以对其进行包装,使其处理字典的枚举。无论如何,您看到的是~O(3n)(所有条件都是完美的),因为. add()将在幕后执行额外的、不必要的但实际上是免费的Contains()。我觉得没有比这更好的了。

如果希望限制大型集合上的额外操作,则应该将将要合并的每个字典的Count相加,并将目标字典的容量设置为该值,这样可以避免以后调整大小的成本。最终产品是这样的…

    public static IDictionary<T1, T2> MergeAllOverwrite<T1, T2>(IList<IDictionary<T1, T2>> allDictionaries)
    {
        var initSize = allDictionaries.Sum(d => d.Count);
        var resultDictionary = new Dictionary<T1, T2>(initSize);
        allDictionaries.ForEach(resultDictionary.MergeOverwrite);
        return resultDictionary;
    }

注意,我在这个方法中引入了一个IList<T>…主要是因为如果你接受一个IEnumerable<T>,你已经向同一个集合的多个枚举开放了,如果你从一个延迟的LINQ语句中获得字典集合,这可能是非常昂贵的。

其他回答

@user166390的回答版本增加了一个IEqualityComparer参数,以允许不区分大小写的键比较。

    public static T MergeLeft<T, K, V>(this T me, params Dictionary<K, V>[] others)
        where T : Dictionary<K, V>, new()
    {
        return me.MergeLeft(me.Comparer, others);
    }

    public static T MergeLeft<T, K, V>(this T me, IEqualityComparer<K> comparer, params Dictionary<K, V>[] others)
        where T : Dictionary<K, V>, new()
    {
        T newMap = Activator.CreateInstance(typeof(T), new object[] { comparer }) as T;

        foreach (Dictionary<K, V> src in 
            (new List<Dictionary<K, V>> { me }).Concat(others))
        {
            // ^-- echk. Not quite there type-system.
            foreach (KeyValuePair<K, V> p in src)
            {
                newMap[p.Key] = p.Value;
            }
        }
        return newMap;
    }

考虑到字典键查找和删除的性能,因为它们是哈希操作,并且考虑到问题的措辞是最好的方式,我认为下面是一个完全有效的方法,而其他方法有点过于复杂,恕我冒昧。

    public static void MergeOverwrite<T1, T2>(this IDictionary<T1, T2> dictionary, IDictionary<T1, T2> newElements)
    {
        if (newElements == null) return;

        foreach (var e in newElements)
        {
            dictionary.Remove(e.Key); //or if you don't want to overwrite do (if !.Contains()
            dictionary.Add(e);
        }
    }

或者如果你在多线程应用程序中工作,你的字典无论如何都需要线程安全,你应该这样做:

    public static void MergeOverwrite<T1, T2>(this ConcurrentDictionary<T1, T2> dictionary, IDictionary<T1, T2> newElements)
    {
        if (newElements == null || newElements.Count == 0) return;

        foreach (var ne in newElements)
        {
            dictionary.AddOrUpdate(ne.Key, ne.Value, (key, value) => value);
        }
    }

然后可以对其进行包装,使其处理字典的枚举。无论如何,您看到的是~O(3n)(所有条件都是完美的),因为. add()将在幕后执行额外的、不必要的但实际上是免费的Contains()。我觉得没有比这更好的了。

如果希望限制大型集合上的额外操作,则应该将将要合并的每个字典的Count相加,并将目标字典的容量设置为该值,这样可以避免以后调整大小的成本。最终产品是这样的…

    public static IDictionary<T1, T2> MergeAllOverwrite<T1, T2>(IList<IDictionary<T1, T2>> allDictionaries)
    {
        var initSize = allDictionaries.Sum(d => d.Count);
        var resultDictionary = new Dictionary<T1, T2>(initSize);
        allDictionaries.ForEach(resultDictionary.MergeOverwrite);
        return resultDictionary;
    }

注意,我在这个方法中引入了一个IList<T>…主要是因为如果你接受一个IEnumerable<T>,你已经向同一个集合的多个枚举开放了,如果你从一个延迟的LINQ语句中获得字典集合,这可能是非常昂贵的。

我会这样做:

dictionaryFrom.ToList().ForEach(x => dictionaryTo.Add(x.Key, x.Value));

简单易行。根据这篇博客文章,它甚至比大多数循环更快,因为它的底层实现通过索引而不是枚举来访问元素(参见这个答案)。

如果存在重复,它当然会抛出异常,因此您必须在合并之前进行检查。

这在一定程度上取决于如果遇到重复项,你希望发生什么。例如,你可以这样做:

var result = dictionaries.SelectMany(dict => dict)
                         .ToDictionary(pair => pair.Key, pair => pair.Value);

如果您获得任何重复的键,将抛出异常。

编辑:如果你使用ToLookup,那么你会得到一个查找,每个键可以有多个值。然后你可以把它转换成一个字典:

var result = dictionaries.SelectMany(dict => dict)
                         .ToLookup(pair => pair.Key, pair => pair.Value)
                         .ToDictionary(group => group.Key, group => group.First());

这有点难看——而且效率很低——但从代码的角度来说,这是最快的方法。(不得不承认,我还没有测试过它。)

当然,您也可以编写自己的ToDictionary2扩展方法(有一个更好的名字,但我现在没有时间去想)——这并不难做到,只是覆盖(或忽略)重复的键。重要的一点(在我看来)是使用SelectMany,并意识到字典支持键/值对的迭代。

我将分解@orip的简单而非垃圾的创建解决方案,以提供除了Merge()之外的一个适当的AddAll()来处理将一个字典添加到另一个字典的简单情况。

using System.Collections.Generic;
...
public static Dictionary<TKey, TValue>
    AddAll<TKey,TValue>(Dictionary<TKey, TValue> dest, Dictionary<TKey, TValue> source)
{
    foreach (var x in source)
        dest[x.Key] = x.Value;
}

public static Dictionary<TKey, TValue>
    Merge<TKey,TValue>(IEnumerable<Dictionary<TKey, TValue>> dictionaries)
{
    var result = new Dictionary<TKey, TValue>();
    foreach (var dict in dictionaries)
        result.AddAll(dict);
    return result;
}