遍历Dictionary，你会几种方式？

一：背景

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1. 讲故事

昨天在 StackOverflow 上看到一个很有趣的问题，说: 你会几种遍历字典的方式，然后跟帖就是各种奇葩的回答，挺有意思，马上就要国庆了，娱乐娱乐吧，说说这种挺无聊的问题。

二：使用 foreach 遍历

为了方便演示，先上一段测试代码：

 
 
 
 
  
  
  
  var dict = new Dictionary()
  
  
  
              {                [10] = "A10",
  
  
  
                  [20] = "A20",
  
  
  
                  [30] = "A30",
  
  
  
                  [40] = "A40",
  
  
  
                  [50] = "A50"
  
  
  
              };

1. 直接 foreach dict

如果要拿百分比说话，估计有 50%+ 的小伙伴用这种方式，为啥，简单粗暴呗，其他没什么好说的，直接上代码：

 
 
 
 
  
  
  
  foreach (var item in dict)
  
  
  
             {                Console.WriteLine($"key={item.Key},value={item.Value}");
  
  
  
             }

这里的 item 是底层在 MoveNext 的过程中用 KeyValuePair 包装出来的，如果你不信的话，看下源码呗：

 
 
 
 
  
  
  
  public bool MoveNext()
  
  
  
     {        while ((uint)_index < (uint)_dictionary._count)
  
  
  
         {            ref Entry reference = ref _dictionary._entries[_index++];
  
  
  
             if (reference.next >= -1)
  
  
  
             {                _current = new KeyValuePair(reference.key, reference.value);
  
  
  
                 return true;
  
  
  
             }        }    }

2. foreach 中使用 KeyPairValue 解构

刚才你也看到了 item 是 KeyValuePair 类型，不过的是 netcore 对 KeyValuePair 进行了增强，增加了 Deconstruct 函数用来解构 KeyValuePair，代码如下：

 
 
 
 
  
  
  
  public readonly struct KeyValuePair
  
  
  
      {        private readonly TKey key;
  
  
  
          private readonly TValue value;
  
  
  
          public TKey Key => key;
  
  
  
          public TValue Value => value;
  
  
  
          public KeyValuePair(TKey key, TValue value)
  
  
  
          {            this.key = key;
  
  
  
              this.value = value;
  
  
  
          }        public void Deconstruct(out TKey key, out TValue value)
  
  
  
          {            key = Key;            value = Value;
  
  
  
          }    }

有了这个解构函数，你就可以在遍历的过程中直接拿到 key，value，而不是包装的 KeyValuePair，这在 netframework 中可是不行的哈，实现代码如下：

 
 
 
 
  
  
  
  foreach ((int key, string value) in dict)
  
  
  
              {                Console.WriteLine($"key={key},value={value}");
  
  
  
              }

3. foreach keys

前面的例子都是直接对 dict 进行 foreach，其实你还可以对 dict.keys 进行 foreach 遍历，然后通过遍历出的 key 对 dict 进行类索引器读取，代码如下：

 
 
 
 
  
  
  
  foreach (var key in dict.Keys)
  
  
  
            {                Console.WriteLine($"key={key},value={dict[key]}");
  
  
  
            }

说到这里，不知道你是否有一个潜意识，那就是 dict 只能通过 foreach 进行遍历，真相是不是这样的呢? 要寻找答案，还是回头看一下 foreach 是如何进行遍历的。

 
 
 
 
  
  
  
  public struct Enumerator : IEnumerator>, IDisposable, IEnumerator, IDictionaryEnumerator
  
  
  
  {    public bool MoveNext()
  
  
  
      {        while ((uint)_index < (uint)_dictionary._count)
  
  
  
          {            ref Entry reference = ref _dictionary._entries[_index++];
  
  
  
              if (reference.next >= -1)
  
  
  
              {                _current = new KeyValuePair(reference.key, reference.value);
  
  
  
                  return true;
  
  
  
              }        }        _index = _dictionary._count + 1;
  
  
  
          _current = default(KeyValuePair);
  
  
  
          return false;
  
  
  
      }}

仔细看这个 while 循环，你就应该明白，本质上它也是对 entries 数组进行遍历，那底层都用了 while，我是不是可以用 for 来替换然后循环 dict 呢?哈哈，反正就是模仿呗。

三：使用 for 遍历

为了把 MoveNext 中的代码模拟出来，重点在于这条语句： ref Entry reference = ref _dictionary._entries[_index++];, 其实很简单，_entries 数组内容的提取可以用 Linq 的 ElementAt 方法，是不是~ ，改造后的代码如下：

 
 
 
 
  
  
  
  for (int i = 0; i < dict.Count; i++)
  
  
  
  {                (int key, string value) = dict.ElementAt(i);
  
  
  
      Console.WriteLine($"key={key},value={dict[key]}");
  
  
  
  }

接下来是不是很好奇这个 ElementAt 扩展方法是如何实现的，一起看看源码吧。

 
 
 
 
  
  
  
  public static TSource ElementAt(this IEnumerable source, int index)
  
  
  
  {        IList list = source as IList;
  
  
  
      if (list != null)
  
  
  
      {            return list[index];
  
  
  
      }        if (index >= 0)
  
  
  
      {            using (IEnumerator enumerator = source.GetEnumerator())
  
  
  
          {                while (enumerator.MoveNext())
  
  
  
              {                    if (index == 0)
  
  
  
                  {                        return enumerator.Current;
  
  
  
                  }                    index--;                }            }        }    }

从上面代码可以看到，如果当前的 source 没有实现 IList 接口的话，那就是一个巨大的坑，每一次执行 ElementAt 方法，最坏时间复杂度都是 O(N)，就拿刚才的 for循环来说，它的最坏时间复杂度就是 O(n!) ，是不是比你想象的要恐怖的多，教训就是多实践，多看看源码~

四：总结

这篇列举了 4 种遍历 dict 的方式，不知你会用到哪几种? 要注意的是最后 ElementAt 对 Source 判别上的大坑一定要明白，不要想当然的以为就是 O(N) ，好了，更多的遍历方式欢迎补充!

新闻标题：遍历Dictionary，你会几种方式？
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