C# 代码（`Hashtable` 和 `SortedList`）

一、Hashtable（哈希表）

1. 基本概念

• 非泛型集合：存储键值对（object 类型），通过哈希算法实现快速查找。

• 线程安全：默认非线程安全，可通过 Hashtable.Synchronized 创建线程安全版本。

• 键的唯一性：键必须唯一，且不可为 null（值可为 null）。

2. 创建与初始化

// 创建空的 Hashtable
Hashtable hashtable = new Hashtable();
​
// 创建并初始化
Hashtable table = new Hashtable() {
    { 0, "这是0" },
    { "1", "这是1" },
    { true, "这是true" },
    { 'a', "aaaa" }
};

3. 常用属性与方法

操作	代码示例	说明
添加键值对	table.Add(123, "123");	添加键值对（键不存在时）。
通过键访问值	string value = (string)table[true];	通过键获取值（返回 object，需强制类型转换）。
通过键设置值	table['a'] = "new value";	修改已存在键对应的值。
判断键是否存在	bool hasKey = table.ContainsKey(0);	检查是否包含指定键。
判断值是否存在	bool hasValue = table.ContainsValue("123");	检查是否包含指定值。
删除键值对	table.Remove(true);	删除指定键对应的元素。
清空哈希表	table.Clear();	移除所有键值对。
获取元素数量	int count = table.Count;	返回哈希表中键值对的数量。
获取所有键	ICollection keys = table.Keys;	返回所有键的集合。
获取所有值	ICollection values = table.Values;	返回所有值的集合。

4. 遍历 Hashtable

// 遍历所有键值对
foreach (DictionaryEntry entry in table) {
    Console.WriteLine($"Key: {entry.Key}, Value: {entry.Value}");
}
​
// 单独遍历键或值
foreach (var key in table.Keys) {
    Console.WriteLine(key);
}
​
foreach (var value in table.Values) {
    Console.WriteLine(value);
}

5. 注意事项

• 装箱拆箱：由于存储 object 类型，值类型（如 int、bool）会发生装箱拆箱，影响性能。

• 键的哈希码：键必须正确实现 GetHashCode() 和 Equals() 方法，否则可能无法正确查找。

• 无序性：遍历时元素顺序不确定，不保证与添加顺序一致。

二、SortedList（排序列表）

1. 基本概念

• 非泛型集合：存储键值对，且按键自动排序（升序）。

• 双重索引：支持通过键（如 sortedList[10]）或索引位置（如 sortedList.GetByIndex(0)）访问。

• 内存优化：内部使用数组实现，适合静态数据（插入 / 删除频繁时性能较差）。

2. 创建与初始化

// 创建空的 SortedList
SortedList sortedList = new SortedList();
​
// 创建并初始化
SortedList list = new SortedList() {
    { 10, "这是10" },
    { 6, "这是6" },
    { 5, "这是5" },
    { 3, "这是3" }
};
// 注意：键必须可比较（实现 IComparable 接口），否则会报错（如混合数值和字符类型）

3. 常用属性与方法

操作	代码示例	说明
添加键值对	list.Add(1, "这是1");	添加键值对（键不存在时）。
通过键访问值	string value = (string)list[10];	通过键获取值（返回 object，需强制类型转换）。
通过索引访问值	string value = (string)list.GetByIndex(0);	通过索引位置获取值（索引按升序排列）。
通过索引访问键	object key = list.GetKey(0);	获取指定索引位置的键。
修改值	list[10] = "新值";	通过键修改对应的值。
删除键值对	list.Remove(10);	删除指定键对应的元素。
删除指定索引	list.RemoveAt(0);	删除指定索引位置的元素。
清空列表	list.Clear();	移除所有键值对。
获取元素数量	int count = list.Count;	返回列表中键值对的数量。
获取所有键	ICollection keys = list.Keys;	返回所有键的集合（按键升序排列）。
获取所有值	ICollection values = list.Values;	返回所有值的集合（按对应键的升序排列）。

4. 遍历 SortedList

// 遍历所有键值对（按键升序）
foreach (DictionaryEntry entry in list) {
    Console.WriteLine($"Key: {entry.Key}, Value: {entry.Value}");
}
​
// 通过索引遍历
for (int i = 0; i < list.Count; i++) {
    Console.WriteLine($"Index: {i}, Key: {list.GetKey(i)}, Value: {list.GetByIndex(i)}");
}

5. 注意事项

• 键的可比较性：键必须实现 IComparable 接口（如 int、string 等），否则会抛出异常。

• 性能特点：插入 / 删除操作较慢（O (n)），但查找效率高（O (log n)）。

• 索引与键的区别：索引从 0 开始，按升序排列的键顺序分配；而键是用户自定义的。

三、Hashtable 与 SortedList 的对比

特性	Hashtable	SortedList
排序	无序	按键升序排序
数据结构	哈希表（散列表）	数组（双重索引）
查找效率	O (1)（平均）	O(log n)
插入 / 删除	O (1)（平均）	O (n)（需移动元素）
内存占用	较高（需维护哈希表）	较低（仅数组）
键类型要求	需正确实现 GetHashCode()	需实现 IComparable 接口
线程安全	默认非线程安全	默认非线程安全
推荐场景	快速查找，无需排序	需按键排序，且插入 / 删除较少

四、代码补充建议

1. Hashtable 补充

// 线程安全的 Hashtable
Hashtable syncTable = Hashtable.Synchronized(new Hashtable());
​
// 安全添加（避免键已存在的异常）
if (!table.ContainsKey(123)) {
    table.Add(123, "123");
}
​
// 安全获取值（避免键不存在的异常）
object value;
if (table.ContainsKey(0)) {
    value = table[0];
}

2. SortedList 补充

// 使用泛型版本 SortedList（类型安全，无需装箱拆箱）
SortedList genericList = new SortedList {
    { 10, "这是10" },
    { 6, "这是6" }
};
​
// 检查键是否存在
if (genericList.ContainsKey(10)) {
    Console.WriteLine(genericList[10]);
}
​
// 添加或更新值
if (genericList.ContainsKey(10)) {
    genericList[10] = "更新的值";
} else {
    genericList.Add(10, "新值");
}

五、注意事项

1. 泛型替代方案：推荐使用 Dictionary（替代 Hashtable）和 SortedList（替代非泛型 SortedList），以避免装箱拆箱。

2. 性能权衡：SortedList 在数据量大且插入 / 删除频繁时性能较差，可考虑使用 SortedDictionary（基于红黑树，插入 / 删除效率为 O (log n)）。

3. 空引用检查：访问集合元素前建议检查 ContainsKey 或使用 TryGetValu