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构建可反转排序的泛型字典类(1)--雏形

前言

前段时间为了查找泛型资料,我翻译了O'Reilly 出版的《C# Cookbook》这本书的几个关于泛型的章节。其中“4.8 反转Sorted List里的内容”(见http://cgbluesky.blog.163.com/blog/static/2412355820081211016581/ )这一节中有一个接近1300行代码的例子。当时看到这个例子吓了一跳,这是一个足以让人头晕眼花的数字。粗略看了一下,感觉代码质量非常高,非常值得我们去学习。于是决定写一系列文章分析它,象搭积木一样逐步把这个ReversibleSortedList构建完成。

在读这一篇文章之前,您需要明白一件事:如果只在一个项目里用到这个类,有必要花费1300行代码去构建它吗?我个人的观点是没有必要。FCL(Framework Class Library)中有很多现成的东西,拿过来用就行了。那还有什么理由去研究它呢?我提供以下几点做为参考:

l 想通过阅读高质量的代码来提高自己。

l 对FCL如此着迷,想通过它迈出第一步。

l 您希望自己的代码有机会给其他程序员使用,换句话说,您面向的是程序员,您是一个组件编写者。从某一方面说,您越麻烦,就意味着您的用户越方便。

呵呵,不那么多疲话了,开始工作。

雏形
你想构建一个集合类用于存储数据,它里面的值是成对出现的,每一对值都包含“键”和“值”两个部分。键和值里存放的数据类型是不确定的,最好什么类型放到里面都适用。想起了什么?就是它!泛型!真是太伟大了!

接下来要考虑的问题是采用什么样的方式来存储这些值,你觉得自己的数据结构学得还比较好,决定要控制一切。在所有集合类型中,数组的速度是最快的,而且它使用方便并且是类型安全的,唯一的缺点就是容量固定。好!不管那么多了,用的就是它。先把代码写出来再说。

public class ReversibleSortedList

{

private TKey[] keys; //键数组

private TValue[] values; //值数组

}

总算迈出了第一步,确定了大的方向。但是数组是容量固定的,如何能让它的容量可以随着元素的增长而自动增长呢?即然要控制容量,那就要有一个容量属性,用于读取和设置容量。先从读取开始,容量值就是数组keys或values的长度。好,继续添加代码:

public class ReversibleSortedList

{

private TKey[] keys; //键数组

private TValue[] values; //值数组

public int Capacity //容量属性

{

get

{

return this.keys.Length;

}

}

}

现在问题来了,当ReversibleSortedList被实例化后直接读取Capacity属性,将会调用keys.Length属性来返回。但此时keys并没有被初始化,肯定不能访问其Length属性。可不可以在声明的同时把它初始化为元素个数为0的数组呢?

private TKey[] keys = new TKey[0]; //键数组

这样做是没有什么问题,但它刚声明就成为了垃圾,什么都放不了,总让人感觉不舒服。那可不可以让数组初始化为一个固定容量呢?

private TKey[] keys = new TKey[4]; //键数组

但你是一个完美主义者,不希望这样就使用了4个位置的空间,你更希望在添加元素时才会有空间的拓展。可不可以声明两个静态的,初始长度为0的数组做为其初始状态呢?这样不管类有多少个实例,进行初始化时使用的都是它们。这样即避免了空间的浪费,也不再需要多次初始化0长度数组。

private static TKey[] emptyKeys; //用于键数组的初始化

private static TValue[] emptyValues; //用于值数组的初始化

可以在静态构造器(又称类型构造器)里把它们初始化为长度为0的数组,并在无参实例构造器中把这两个初始值赋给keys和values数组。

为了测试自己的想法,需要添加Main()方法进行测试,下列代码可以直接拷贝并运行,如果不知道如何运行,请参考:

http://www.enet.com.cn/eschool/video/c/1.shtml

ReversibleSortedList 0.1版本:对ReversibleSortedList类的容量进行初始化


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

public class ReversibleSortedList
{
#region 成员变量
private TKey[] keys; //键数组
private TValue[] values; //值数组
private static TKey[] emptyKeys; //用于键数组的初始化
private static TValue[] emptyValues; //用于值数组的初始化
#endregion
#region 构造方法
//类型构造器
static ReversibleSortedList()
{
ReversibleSortedList.emptyKeys = new TKey[0];
ReversibleSortedList.emptyValues = new TValue[0];
}
public ReversibleSortedList()
{
this.keys = ReversibleSortedList.emptyKeys;
this.values = ReversibleSortedList.emptyValues;
}
#endregion
#region 公有属性
public int Capacity //容量属性
{
get
{
return this.keys.Length;
}
}
#endregion
}
public class Test
{
static void Main()
{
ReversibleSortedList rs=new ReversibleSortedList();
Console.WriteLine(rs.Capacity);
}
}


运行结果:

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