使用 Enumerable.Repeat 进行容量列表初始化的问题 [重复]

Posted 2023-03-16

【中文标题】使用 Enumerable.Repeat 进行容量列表初始化的问题 [重复]

【英文标题】：The problem with List Initialization with capacity using Enumerable.Repeat [duplicate]

【发布时间】：2020-05-12 07:06:29

【问题描述】：

如果我们试图用容量和默认值初始化一个列表，就像我们在 C++ 中用大小和默认值初始化一个向量一样，比如我正在创建一个字典列表来构建一个带有权重的图，有通常有两种方法：

1) 使用for循环手动构建列表：

var graph= new List<Dictionary<int, int>>();
for (var i = 0; i < n; i++)

    graph.Add(new Dictionary<int, int>());

2) 使用 Enumberable.Repeat() 初始化列表：

var graph= Enumerable.Repeat(new Dictionary<int, int>(), n).ToList();

假设现在我们有一个带有权重的节点对（边）列表，并且想要在此之上构建一个图，我们会这样写：

foreach (var list in lists) // List = [[0, 1, 100],[1,2,100],[0,2,500]]

    int a = list[0], b = list[1], weight= list[2];
    if (!graph[a].ContainsKey(b))
        graph[a].Add(b, weight);

虽然这两种方法理论上都应该有效，但结果却大不相同。 当我尝试使用以下代码打印图表时：

for (var i = 0; i < graph.Count; i++)

    var node = graph[i];
    foreach (var pair in node)
    
        Console.WriteLine($"i -> pair.Key with price pair.Value");
    

1) 的结果如下所示：

// Correct output
0 -> 1 with price 100
0 -> 2 with price 500
1 -> 2 with price 100

但是 2) 的结果看起来像：

// Incorrect result
0 -> 1 with price 100
0 -> 2 with price 100
1 -> 1 with price 100
1 -> 2 with price 100
2 -> 1 with price 100
2 -> 2 with price 100

在这种情况下，Repeat 方法的行为似乎很奇怪，在 Doc 上，没有提到这种行为。

我对这种行为的看法是重复方法在内存中创建 ONLY ONE 值并将所有列表条目指向相同的内存位置。在这种情况下，内存中只创建一个字典，而不是为每个列表条目创建一个新字典。字典上的所有操作实际上都发生在同一个位置。但这并不能解释第二个结果中的奇怪输出。

有什么想法吗？这是 Enumerable.Repeat() 方法中的错误还是我做错了？用默认值初始化列表的更好方法是什么？

【问题讨论】：

我认为不会。

Dictionary<int, int> 是引用类型，您重复该值，该值存储在内存中的同一位置。 sources 表明，RepeatIterator 在循环中返回相同的值，无需复制

@Aven 你正在修改同一个实例

var graph = Enumerable.Range(0,n).Select(i => new Dictionary<int, int>()).ToList(); 我更喜欢循环。

@Aven 此方法不会创建值的新副本，它只是重复该值。在引用类型的情况下，每个值都指向内存中的相同位置。因此你会得到一个不正确的输出，因为修改同一个实例并且不能使用第二种方式将[0,2,500]添加到字典中（在这种情况下，值2的键已经存在）

【参考方案1】：

Enumerable.Repeat 只是重复传递的值n 次。您创建一个字典，将其传递给Repeat，它会生成一个n 对该字典的引用列表。

如果您想基于函数生成序列，则可以使用 MoreLinq Generate 扩展名。

【讨论】：

或类似Enumerable.Range(0, n).Select(_ => new Dictionary<...>())