哈希表（Hashtable 与 Dictionary<TKey, TValue>）

• 原理：哈希表通过哈希函数将键映射到一个哈希码，进而确定值的存储位置，实现快速查找。Hashtable 是早期的哈希表实现，Dictionary<TKey, TValue> 是泛型版本。
• 特点：
  • 快速查找：平均情况下，查找、插入和删除操作的时间复杂度接近 \(O(1)\)。
  • 键唯一性：键必须唯一，否则会覆盖已有的键值对。
• 示例（Dictionary<TKey, TValue>）：

Dictionary<string, int> dict = new Dictionary<string, int>();
dict.Add("one", 1);
int value;
bool success = dict.TryGetValue("one", out value);

有序列表（SortedList<TKey, TValue> 与 SortedDictionary<TKey, TValue>）

• 原理：有序列表会根据键的顺序对元素进行排序存储。SortedList<TKey, TValue> 内部使用数组和二分查找，SortedDictionary<TKey, TValue> 使用红黑树。
• 特点：
  • 按键排序：元素按键的顺序排列。
  • 查找效率：SortedDictionary<TKey, TValue> 的插入和删除操作平均时间复杂度为 \(O(\log n)\)，SortedList<TKey, TValue> 在插入和删除大量元素时性能稍逊，因为可能需要重新分配数组空间，但查找性能也为 \(O(\log n)\)。
• 示例（SortedDictionary<TKey, TValue>）：

SortedDictionary<int, string> sortedDict = new SortedDictionary<int, string>();
sortedDict.Add(3, "three");
sortedDict.Add(1, "one");
foreach (var pair in sortedDict)
{
    Console.WriteLine($"{pair.Key}: {pair.Value}");
}

1. 栈和队列

栈（Stack<T>）：

原理：遵循后进先出（LIFO, Last In First Out）原则。元素从栈顶压入和弹出。

Stack<int> stack = new Stack<int>();
stack.Push(1);
stack.Push(2);
int top = stack.Pop(); // 返回2

队列（Queue<T>）：

原理：遵循先进先出（FIFO, First In First Out）原则。元素从队尾入队，从队头出队。

Queue<int> queue = new Queue<int>();
queue.Enqueue(1);
queue.Enqueue(2);
int first = queue.Dequeue(); // 返回1

类和对象的创建

类的定义：类是一种用户自定义的数据类型，封装了数据（字段和属性）和行为（方法）。

• 对象的创建：使用 new 关键字创建类的实例（对象）。

class Person
{
    // 字段
    private string name;
    // 属性
    public string Name
    {
        get { return name; }
        set { name = value; }
    }
    // 构造函数
    public Person(string initialName)
    {
        name = initialName;
    }
}
class Program
{
    static void Main()
    {
        Person person = new Person("Alice");
        Console.WriteLine(person.Name);
    }
}

属性和字段

• 字段：是类中用于存储数据的变量，直接表示数据状态。通常声明为 private 以实现封装。
• 属性：是一种特殊的成员，提供对字段的访问控制。属性有 get 和 set 访问器，可以包含逻辑。

class Circle
{
    // 字段
    private double radius;
    // 属性
    public double Radius
    {
        get { return radius; }
        set
        {
            if (value > 0)
            {
                radius = value;
            }
        }
    }
}

字段和属性的区别

• 封装性：字段通常设为 private，直接访问可能破坏数据完整性；属性通过 get 和 set 访问器控制访问，实现更好的封装。
• 数据验证：属性的 set 访问器可进行数据验证，字段无法直接进行。
• 可观察性：属性可添加逻辑，如日志记录，字段无此功能。

属性拦截（System.ComponentModel.INotifyPropertyChanged）

• 用途：用于通知客户端（如 UI）属性值已更改。

using System.ComponentModel;
class ObservableObject : INotifyPropertyChanged
{
    private string _name;
    public string Name
    {
        get { return _name; }
        set
        {
            if (_name!= value)
            {
                _name = value;
                OnPropertyChanged(nameof(Name));
            }
        }
    }
    public event PropertyChangedEventHandler PropertyChanged;
    protected virtual void OnPropertyChanged(string propertyName)
    {
        PropertyChanged?.Invoke(this, new PropertyChangedEventArgs(propertyName));
    }
}

构造函数

• 用途：用于初始化对象的状态，在创建对象时自动调用。

class Rectangle
{
    private int width;
    private int height;
    public Rectangle(int w, int h)
    {
        width = w;
        height = h;
    }
}

析构函数

• 用途：用于在对象被销毁时执行清理操作，如释放非托管资源。

class ResourceHolder
{
    // 假设这里有非托管资源
    ~ResourceHolder()
    {
        // 清理非托管资源的代码
    }
}

• 注意：在 C# 中，垃圾回收器会自动管理对象的生命周期，析构函数通常用于处理非托管资源。但尽量使用 IDisposable 接口和 using 语句来进行资源清理，因为析构函数的调用时间不确定。