Lookup<TKey, TElement> 的意义何在？

Posted 2023-02-16

【中文标题】Lookup<TKey, TElement> 的意义何在？

【英文标题】：What is the point of Lookup<TKey, TElement>?

【发布时间】：2010-11-27 01:43:42

【问题描述】：

MSDN 是这样解释 Lookup 的：

Lookup<TKey, TElement> 类似于Dictionary<TKey, TValue>。不同的是，一个 Dictionary 将键映射到单个值，而 Lookup 将键映射到值的集合。

我不觉得这个解释特别有用。 Lookup 有什么用？

【参考方案1】：

它是IGrouping 和字典的混合体。它让您可以通过一个键将项目组合在一起，然后通过该键以一种有效的方式访问它们（而不是像GroupBy 让您这样做那样只是遍历它们）。

例如，您可以加载 .NET 类型并按命名空间构建查找...然后非常轻松地获取特定命名空间中的所有类型：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Xml;

public class Test

    static void Main()
    
        // Just types covering some different assemblies
        Type[] sampleTypes = new[]  typeof(List<>), typeof(string), 
                                     typeof(Enumerable), typeof(XmlReader) ;

        // All the types in those assemblies
        IEnumerable<Type> allTypes = sampleTypes.Select(t => t.Assembly)
                                               .SelectMany(a => a.GetTypes());

        // Grouped by namespace, but indexable
        ILookup<string, Type> lookup = allTypes.ToLookup(t => t.Namespace);

        foreach (Type type in lookup["System"])
        
            Console.WriteLine("0: 1", 
                              type.FullName, type.Assembly.GetName().Name);
        
    

（在普通代码中，我通常将var 用于大多数这些声明。）

【讨论】：

我认为为了使这个答案更好，您可以替换一些变量。出于学习目的，我认为当类型表达清楚时更容易理解。只是我的 2 美分 :)

如果它两全其美，那为什么还要麻烦字典呢？

@KyleBaran：因为对于真正的键/值对集合来说毫无意义，因为每个键只有一个值。

@KyleBaran Lookup<,> 只是一个使用有限的不可变集合（例如没有Add 方法）。此外，它不是一个通用的集合，因为如果您在不存在的键上进行查找，您会得到一个空序列而不是异常，这仅在特殊上下文中有意义，例如使用 linq。这与 MS 没有为该类提供公共构造函数这一事实相得益彰。

阅读答案顺序是 jwg -> bobbymcr -> jonskeet

【参考方案2】：

我之前没有成功使用过，但这是我的尝试：

Lookup<TKey, TElement> 的行为与没有唯一约束的表上的（关系）数据库索引非常相似。在你会使用另一个的地方使用它。

【参考方案3】：

一种思考方式是：Lookup<TKey, TElement> 类似于 Dictionary<TKey, Collection<TElement>>。基本上可以通过相同的键返回零个或多个元素的列表。

namespace LookupSample

    using System;
    using System.Collections.Generic;
    using System.Linq;

    class Program
    
        static void Main(string[] args)
        
            List<string> names = new List<string>();
            names.Add("Smith");
            names.Add("Stevenson");
            names.Add("Jones");

            ILookup<char, string> namesByInitial = names.ToLookup((n) => n[0]);

            // count the names
            Console.WriteLine("J's: 0", namesByInitial['J'].Count()); // 1
            Console.WriteLine("S's: 0", namesByInitial['S'].Count()); // 2
            Console.WriteLine("Z's: 0", namesByInitial['Z'].Count()); // 0, does not throw
        
    

【讨论】：

查找结果中可以有零个元素吗？你怎么得到那个？ （据我所知，Lookup 是公开不可变的，我认为 ToLookup 不会有效地发明密钥。）

从技术上讲，是的，因为查找返回一个不存在的键的空集合（我编辑了我的帖子以添加一个显示此的代码示例）。

阅读答案顺序是 jwg -> bobbymcr -> jonskeet

一个非常干净和有用的答案，我希望它被选中。

【参考方案4】：

我想你可以这样说：想象你正在创建一个数据结构来保存电话簿的内容。您想按姓氏然后按名字键入。在这里使用字典会很危险，因为很多人可以有相同的名字。因此，字典将始终最多映射到单个值。

查找将映射到可能的多个值。

Lookup["Smith"]["John"] 将是一个大小为 10 亿的集合。

【讨论】：

您的回答启发了我的后续问题"How ToLookup() with multiple indexes?"。我怎样才能重现这样的，具有多个索引，查找？您能否使用可以使用Lookup["Smith"]["John"] 的任何其他示例或参考来回答它？

【参考方案5】：

Lookup 的一个用途可能是反转 Dictionary。

假设您有一个以Dictionary 实现的电话簿，其中有一堆（唯一）名称作为键，每个名称都与一个电话号码相关联。但是两个不同名字的人可能共用同一个电话号码。这对于Dictionary 来说不是问题，它并不关心两个键对应相同的值。

现在您需要一种方法来查找给定电话号码属于谁。您构建一个Lookup，从Dictionary 中添加所有KeyValuePairs，但向后，以值作为键，键作为值。您现在可以查询电话号码，并获取电话号码所在的所有人的姓名列表。使用相同的数据构建Dictionary 会丢弃数据（或失败，具体取决于您的操作方式），因为这样做

dictionary["555-6593"] = "Dr. Emmett Brown";
dictionary["555-6593"] = "Marty McFly";

表示第二个条目会覆盖第一个条目 - Doc 不再列出。

尝试以稍微不同的方式写入相同的数据：

dictionary.Add("555-6593", "Dr. Emmett Brown");
dictionary.Add("555-6593", "Marty McFly");

将在第二行引发异常，因为您不能 Add 已在 Dictionary 中的密钥。

[当然，您可能希望使用其他一些单一数据结构来进行双向查找等。此示例意味着您必须在每次 Dictionary 更改时从 Lookup 重新生成 Lookup。但对于某些数据，它可能是正确的解决方案。]

【讨论】：

答案对于理解这个概念至关重要。 +1。阅读答案顺序是 jwg -> bobbymcr -> jonskeet