Datenstrukturen
Hinweise
- Falls nicht anders angegeben sind Laufzeiten immer Average Case.
- Alle Links zu den Datenstrukturen zeigen auf die englische Version der MSDN. Diese ist typischerweise vollständiger und genauer als ihre deutsche Übersetzung.
- Die meisten der hier vorgestellten Datenstrukturen (alle außer Hashtable) sind Generics. Ihre Verwendung wird im Generic-Artikel erklärt.
- n entspricht immer dem Count der Datenstruktur, d.h. der Anzahl an Elementen in der Struktur.
- Mit Element-Typ wird hier der Wert bezeichnet, den der Enumerator bei einer foreach-Anweisung zurückgibt.
- ElementAt ist eine spezielle Extension Method. Bei Strukturen die das Interface IList<T> implementieren gibt sie das Element an der angegebenen Position an, ansonsten iteriert sie so oft wie angegeben und gibt das Element an dieser Stelle zurück. [1]
- Datenstrukturen die auf Arrays basieren besitzen intern eine Capacity. Diese gibt die aktuelle Größe des internen Arrays an. Capacity ist immer größer bzw. gleich Count. Sollte beim Hinzufügen eines Elements die Capacity der Struktur überschritten werden, muss diese wachsen. Dazu erzeugt sie intern einen neuen, größeren Array und kopiert alle bis dahin vorhandenen Einträge in diesen neuen Array. Typischerweise ist die neue Größe des Arrays die erste Primzahl, die größer als das Doppelte der alten Capacity ist.
Laufzeiten und Eigenschaften (nach MSDN)
ein-elementige Datenstrukturen
| Laufzeiten | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Add | Remove | ElementAt | Contains | Clear | Count | Element-Typ | Thread-safe | Bemerkungen | |
| HashSet<T> | O(1) O(n) wenn Count + 1 > Capacity |
O(1) | O(n) | O(1) | O(n) | O(1) | T | Nein | keine Duplikate |
| LinkedList<T> | O(1) | O(1) | O(n) | O(n) | O(n) | O(1) | T | Nein | |
| List<T> | O(1) O(n) wenn Count + 1 > Capacity |
O(n) | O(1) | O(n) | O(n) | O(1) | T | Nein | |
| Queue<T> | O(1) O(n) wenn Count + 1 > Capacity |
O(1) |
O(n) |
O(n) |
O(n) |
O(1) |
T |
Nein |
Remove und Add sind Deqeue und Enqueue |
| Stack<T> | O(1) O(n) wenn Count + 1 > Capacity |
O(1) |
O(n) |
O(n) |
O(n) |
O(1) |
T |
Nein |
Remove und Add sind Pop und Push |
| SynchronizedCollection<T> | O(1) O(n) wenn Count + 1 > Capacity |
O(n) |
O(1) |
O(n) |
O(n) |
O(1) |
T |
Ja |
benutzt intern List<T>, hat aber zusätzliche Mechanismen |
zwei-elementige Datenstrukturen
Alle Datenstrukturen in dieser Liste haben folgendes gemeinsam:
- Keys müssen eindeutig sein.
- Die Add-Methode wirft eine Exception wenn der Key bereits vorhanden ist.
- Die Values können über die <a href="http://msdn.microsoft.com/en-us/library/9tee9ht2.aspx">Item-Property</a> der Datenstruktur angesprochen werden:
myDataStructure[key] = expression;Dabei wird ein Wert
- wenn der Key bereits vorhanden ist überschrieben
- wenn der Key noch nicht vorhanden ist neu angelegt.
- Sie implementieren das <a href="http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.collections.idictionary.aspx">IDictionary</a>-Interface.
| | Laufzeiten von Methoden | | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| | Add | Remove | ElementAt | Contains | Clear | Count | Element-Typ | <a href="ThreadSafety">Thread-safe</a> | Bemerkungen |
| <a href="http://msdn.microsoft.com/en-us/library/xfhwa508.aspx">Dictionary<TKey, TValue></a> | O(1) O(n) wenn Count + 1 > Capacity | O(1) | | O(1) | | O(1) | <a href="http://msdn.microsoft.com/en-us/library/5tbh8a42.aspx">KeyValuePair<TKey,TValue></a> | Nein |
Verfügt über <a _fcknotitle="true" href="TryGetValue">TryGetValue</a>-Methode
|
| <a href="http://msdn.microsoft.com/en-us/library/f7fta44c.aspx">SortedDictionary<TKey, TValue></a> | O(log n) | O(log n) | | O(log n) | | | | Nein |
Verfügt über <a _fcknotitle="true" href="TryGetValue">TryGetValue</a>-Methode schneller als SortedList bei unsortierten Daten
|
| <a href="http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.collections.hashtable.aspx">Hashtable</a> | | | | | | | | Read-Only mit einem schreibenden Thread |
|
| <a href="http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ms132319.aspx">SortedList<TKey, TValue></a> | O(n) | O(n) | | O(log n) | | | | Nein |
Verfügt über <a _fcknotitle="true" href="TryGetValue">TryGetValue</a>-Methode schneller als SortedDictionary bei vorsortierten Daten
|