C# 字典 vs 二维数组

Posted 2023-04-13

【中文标题】C# 字典 vs 二维数组

【英文标题】：C# dictionary vs 2D array

【发布时间】：2021-12-02 01:00:37

【问题描述】：

我有一个 5000 行 * 30 列的 Excel 工作表，我想将它们读入 C# 程序，然后通过查找行标题和列标题定期访问这些值。该程序将在普通笔记本电脑（16GB 内存）上运行。我应该使用字典词典来存储这些数据吗？如果是这样，是否更建议创建一个包含 5000 个较小字典的字典，每个字典具有 30 个键值对（即，行标题将是“外部”字典的键，列标题将是“内部”字典的键字典）还是 30 个字典，每个字典有 5000 个键值对？或者我应该创建一个二维数组，并将行标题和行索引对以及列标题和列索引对存储在 2 个较小的字典中？还是我需要担心这么多数据的内存/性能问题？

谢谢。

【问题讨论】：

您应该创建一个 Model 类，其中 Properties 将是您的 30 列，其值将是 5000 行中的值。因此，您将只有一个 List<Model>，其中包含 5000 个模型项。

5000 行对于现代计算机来说没什么，即使行很大。

如果您在 Excel 电子表格中对数据进行建模（不包括合并单元格或其他 非矩形 功能），并且您将通过行和列访问它们数字，那么您就有了 2D 数组的完美用例。再说一次，这个问题是基于意见的，可能很快就会结束（*** 对意见过敏）

字典是二进制散列，项目数为 Log(N)。如果您查找 30 个字典，则查找将是 30/2*(log(N/30) 并且您必须与 Log(N) 进行比较才能看到差异。直接列表中的查找是 N/2，这是平均值找到该项目之前的测试量。

【参考方案1】：

解释注释的示例。

你有一些 N 列 N 行的表：

您可以创建一个代表一个对象（一个实体）的类：

public class Person

并用属性填充它，这对于每个实体（您的 30 列）都是相似的：

public class Person
 
    public string Name  get; set;
    public string Surname  get; set;
    public int Age  get; set;
    public string City  get; set;
    public string Gender  get; set;
    // and other of 30 columns

因此，表中的每一行代表某个人（在该示例中）。 5000 行 = 我们将有 5000 人。因为它们是相似的实体——我们可以将它们存储为集合或人员。我们可以使用（举个简单的例子）：

Person[] - 人员数组； List<Person> - 人员列表；

让我们想象一下，如何从表中读取数据并从中创建一个人员列表。

public void ReadTable(Table myTable) // We have Table with Rows and Columns
 
    // Initializing our collection of Persons
    List<Person> persons = new List<Person>;

    // We need to read all 5000 rows, so iterating them
    for (int i = 1; i <= myTable.Rows.Count; i++) // myTable.Rows.Count = 5000
    
        // Creating a Person
        Person person = new Person(); 
        
        // Reading each cell value, accessing to it through RowIndex & ColumnIndex 

        // Row 1 Column 1 is Name 
        string name = myTable.Rows[i].Columns[1].Value.ToString(); // John
        // Row 1 Column 2 is Surname
        string surname = myTable.Rows[i].Columns[2].Value.ToString(); // Wick
        // Row 1 Column 3 is Age
        int age = int.Parse(myTable.Rows[i].Columns[3].Value); // 55  
        // Row 1 Column 4 is City
        string city = myTable.Rows[i].Columns[4].Value.ToString(); // New York 
        // Row 1 Column 5 is Gender
        string gender = myTable.Rows[i].Columns[5].Value.ToString(); // Male

        //Received from table values we add to a Person:
        person.Name = name;
        person.Surname = surname;
        person.Age = age;
        person.City = city;
        person.Gender = gender;
   
        // And finally adding Person to a collection (list) of Persons:
        persons.Add(person);

        // And same would happen with other 5000 rows                    
   

因此，阅读后您将拥有包含 5000 个项目的 persons 列表。您可以操作它们、编辑、添加新的和删除现有的 - 随便什么。

【参考方案2】：

根据this，字典中一个元素的内存开销约为 20 字节。所以 5000 * 30 * 20 = 3000000 字节，或 3Mb，加上字典对象本身的几个 Kb。

由于这对于现代计算机来说微不足道，因此从内存的角度来看可能无关紧要。从性能的角度来看，这也可能无关紧要。

因此，如果您选择字典、锯齿状数组、二维数组或显式行对象，则应更多地从最容易使用的替代方案中确定。

如果所有单元格都具有相同的类型，则二维数组可能是最简单的选择。如果类型不同，为每列创建具有属性的 Model 或 Row 类可能最有用，这将有助于提供比简单的行/列更高级别的抽象。

【参考方案3】：

正如@JonasH 所回答的那样，任何现代系统都可以处理 5000 行，为结构定义模型是继续前进的好解决方案。另一方面，您也可以将您的 Excel 数据加载到 DataTable 对象中。 DataTable 易于使用，它允许以一致的格式将数据汇集到其中，嵌入其他允许进行排序、搜索等的属性。如果将来数据负载会增加，请继续创建模型。