Làm cách nào để truy xuất mục thực tế từ HashSet <T>?

Tôi đã đọc câu hỏi này về lý do tại sao không thể thực hiện được, nhưng chưa tìm ra giải pháp cho vấn đề.

Tôi muốn lấy một mục từ .NET HashSet<T>. Tôi đang tìm một phương pháp có chữ ký này:

/// <summary>
/// Determines if this set contains an item equal to <paramref name="item"/>, 
/// according to the comparison mechanism that was used when the set was created. 
/// The set is not changed. If the set does contain an item equal to 
/// <paramref name="item"/>, then the item from the set is returned.
/// </summary>
bool TryGetItem<T>(T item, out T foundItem);

Tìm kiếm tập hợp cho một mục với phương pháp như vậy sẽ là O (1). Cách duy nhất để lấy một mục từ a HashSet<T>là liệt kê tất cả các mục là O (n).

Tôi không tìm thấy bất kỳ giải pháp nào cho vấn đề này ngoài việc tự tạo HashSet<T>hoặc sử dụng a Dictionary<K, V>. Bất kỳ ý tưởng nào khác?

Lưu ý:
Tôi không muốn kiểm tra xem liệu HashSet<T>có chứa mục hay không. Tôi muốn nhận tham chiếu đến mục được lưu trữ trong HashSet<T>vì tôi cần cập nhật nó (mà không thay thế nó bằng một phiên bản khác). Mục mà tôi chuyển tới TryGetItemsẽ bằng (theo cơ chế so sánh mà tôi đã chuyển cho hàm tạo) nhưng nó sẽ không phải là cùng một tham chiếu.

Những gì bạn yêu cầu đã được thêm vào .NET Core một năm trước và gần đây đã được thêm vào .NET 4.7.2 :

Trong .NET Framework 4.7.2, chúng tôi đã thêm một số API vào các loại Bộ sưu tập tiêu chuẩn sẽ kích hoạt chức năng mới như sau.
- 'TryGetValue' được thêm vào SortedSet và HashSet để phù hợp với mẫu Thử được sử dụng trong các loại bộ sưu tập khác.

Chữ ký như sau (tìm thấy trong .NET 4.7.2 trở lên):

    //
    // Summary:
    //     Searches the set for a given value and returns the equal value it finds, if any.
    //
    // Parameters:
    //   equalValue:
    //     The value to search for.
    //
    //   actualValue:
    //     The value from the set that the search found, or the default value of T when
    //     the search yielded no match.
    //
    // Returns:
    //     A value indicating whether the search was successful.
    public bool TryGetValue(T equalValue, out T actualValue);

Tái bút : Trong trường hợp bạn quan tâm, có một chức năng liên quan mà họ sẽ thêm vào trong tương lai - HashSet.GetOrAdd (T).

Đây thực sự là một thiếu sót rất lớn trong bộ sưu tập. Bạn sẽ chỉ cần một Từ điển các khóa hoặc một HashSet cho phép truy xuất các tham chiếu đối tượng. Rất nhiều người đã yêu cầu nó, tại sao nó không được sửa chữa là ngoài tôi.

Nếu không có thư viện của bên thứ ba, giải pháp tốt nhất là sử dụng Dictionary<T, T>các khóa giống hệt giá trị, vì Từ điển lưu trữ các mục nhập của nó dưới dạng bảng băm. Về mặt hiệu suất, nó giống như HashSet, nhưng nó lãng phí bộ nhớ (kích thước của một con trỏ trên mỗi mục nhập).

Dictionary<T, T> myHashedCollection;
...
if(myHashedCollection.ContainsKey[item])
    item = myHashedCollection[item]; //replace duplicate
else
    myHashedCollection.Add(item, item); //add previously unknown item
...
//work with unique item

Phương pháp này đã được thêm vào .NET Framework 4.7.2 (và .NET Core 2.0 trước nó); xem HashSet<T>.TryGetValue. Trích dẫn nguồn :

/// <summary>
/// Searches the set for a given value and returns the equal value it finds, if any.
/// </summary>
/// <param name="equalValue">The value to search for.
/// </param>
/// <param name="actualValue">
/// The value from the set that the search found, or the default value
/// of <typeparamref name="T"/> when the search yielded no match.</param>
/// <returns>A value indicating whether the search was successful.</returns>
/// <remarks>
/// This can be useful when you want to reuse a previously stored reference instead of 
/// a newly constructed one (so that more sharing of references can occur) or to look up
/// a value that has more complete data than the value you currently have, although their
/// comparer functions indicate they are equal.
/// </remarks>
public bool TryGetValue(T equalValue, out T actualValue)

Điều gì về việc nạp chồng cho trình so sánh bình đẳng chuỗi:

  class StringEqualityComparer : IEqualityComparer<String>
{
    public string val1;
    public bool Equals(String s1, String s2)
    {
        if (!s1.Equals(s2)) return false;
        val1 = s1;
        return true;
    }

    public int GetHashCode(String s)
    {
        return s.GetHashCode();
    }
}
public static class HashSetExtension
{
    public static bool TryGetValue(this HashSet<string> hs, string value, out string valout)
    {
        if (hs.Contains(value))
        {
            valout=(hs.Comparer as StringEqualityComparer).val1;
            return true;
        }
        else
        {
            valout = null;
            return false;
        }
    }
}

Và sau đó khai báo HashSet là:

HashSet<string> hs = new HashSet<string>(new StringEqualityComparer());

Được rồi, bạn có thể làm như thế này

YourObject x = yourHashSet.Where(w => w.Name.Contains("strin")).FirstOrDefault();

Điều này là để có được một Phiên bản mới của đối tượng đã chọn. Để cập nhật đối tượng của bạn, bạn nên sử dụng:

yourHashSet.Where(w => w.Name.Contains("strin")).FirstOrDefault().MyProperty = "something";

Bây giờ .NET Core 2.0 có phương pháp chính xác này.

Phương thức HashSet.TryGetValue (T, T)

Một Thủ thuật khác sẽ làm Phản chiếu, bằng cách truy cập chức năng bên trong InternalIndexOfcủa HashSet. Hãy nhớ rằng các tên trường được mã hóa cứng, vì vậy nếu những tên đó thay đổi trong các phiên bản .NET sắp tới, điều này sẽ bị hỏng.

Lưu ý: Nếu bạn sử dụng Mono, bạn nên thay đổi tên trường từ m_slotsthành _slots.

internal static class HashSetExtensions<T>
{
    public delegate bool GetValue(HashSet<T> source, T equalValue, out T actualValue);

    public static GetValue TryGetValue { get; }

    static HashSetExtensions() {
        var targetExp = Expression.Parameter(typeof(HashSet<T>), "target");
        var itemExp   = Expression.Parameter(typeof(T), "item");
        var actualValueExp = Expression.Parameter(typeof(T).MakeByRefType(), "actualValueExp");

        var indexVar = Expression.Variable(typeof(int), "index");
        // ReSharper disable once AssignNullToNotNullAttribute
        var indexExp = Expression.Call(targetExp, typeof(HashSet<T>).GetMethod("InternalIndexOf", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance), itemExp);

        var truePart = Expression.Block(
            Expression.Assign(
                actualValueExp, Expression.Field(
                    Expression.ArrayAccess(
                        // ReSharper disable once AssignNullToNotNullAttribute
                        Expression.Field(targetExp, typeof(HashSet<T>).GetField("m_slots", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance)), indexVar),
                    "value")),
            Expression.Constant(true));

        var falsePart = Expression.Constant(false);

        var block = Expression.Block(
            new[] { indexVar },
            Expression.Assign(indexVar, indexExp),
            Expression.Condition(
                Expression.GreaterThanOrEqual(indexVar, Expression.Constant(0)),
                truePart,
                falsePart));

        TryGetValue = Expression.Lambda<GetValue>(block, targetExp, itemExp, actualValueExp).Compile();
    }
}

public static class Extensions
{
    public static bool TryGetValue2<T>(this HashSet<T> source, T equalValue,  out T actualValue) {
        if (source.Count > 0) {
            if (HashSetExtensions<T>.TryGetValue(source, equalValue, out actualValue)) {
                return true;
            }
        }
        actualValue = default;
        return false;
    }
}

Kiểm tra:

var x = new HashSet<int> { 1, 2, 3 };
if (x.TryGetValue2(1, out var value)) {
    Console.WriteLine(value);
}

SortedSet có thể sẽ có thời gian tra cứu O (log n) trong trường hợp đó, nếu sử dụng đó là một tùy chọn. Vẫn không phải là O (1), nhưng ít nhất là tốt hơn.

Đã sửa đổi việc triển khai câu trả lời @ mp666 để nó có thể được sử dụng cho bất kỳ loại HashSet nào và cho phép ghi đè trình so sánh bình đẳng mặc định.

public interface IRetainingComparer<T> : IEqualityComparer<T>
{
    T Key { get; }
    void ClearKeyCache();
}

/// <summary>
/// An <see cref="IEqualityComparer{T}"/> that retains the last key that successfully passed <see cref="IEqualityComparer{T}.Equals(T,T)"/>.
/// This class relies on the fact that <see cref="HashSet{T}"/> calls the <see cref="IEqualityComparer{T}.Equals(T,T)"/> with the first parameter
/// being an existing element and the second parameter being the one passed to the initiating call to <see cref="HashSet{T}"/> (eg. <see cref="HashSet{T}.Contains(T)"/>).
/// </summary>
/// <typeparam name="T">The type of object being compared.</typeparam>
/// <remarks>This class is thread-safe but may should not be used with any sort of parallel access (PLINQ).</remarks>
public class RetainingEqualityComparerObject<T> : IRetainingComparer<T> where T : class
{
    private readonly IEqualityComparer<T> _comparer;

    [ThreadStatic]
    private static WeakReference<T> _retained;

    public RetainingEqualityComparerObject(IEqualityComparer<T> comparer)
    {
        _comparer = comparer;
    }

    /// <summary>
    /// The retained instance on side 'a' of the <see cref="Equals"/> call which successfully met the equality requirement agains side 'b'.
    /// </summary>
    /// <remarks>Uses a <see cref="WeakReference{T}"/> so unintended memory leaks are not encountered.</remarks>
    public T Key
    {
        get
        {
            T retained;
            return _retained == null ? null : _retained.TryGetTarget(out retained) ? retained : null;
        }
    }


    /// <summary>
    /// Sets the retained <see cref="Key"/> to the default value.
    /// </summary>
    /// <remarks>This should be called prior to performing an operation that calls <see cref="Equals"/>.</remarks>
    public void ClearKeyCache()
    {
        _retained = _retained ?? new WeakReference<T>(null);
        _retained.SetTarget(null);
    }

    /// <summary>
    /// Test two objects of type <see cref="T"/> for equality retaining the object if successful.
    /// </summary>
    /// <param name="a">An instance of <see cref="T"/>.</param>
    /// <param name="b">A second instance of <see cref="T"/> to compare against <paramref name="a"/>.</param>
    /// <returns>True if <paramref name="a"/> and <paramref name="b"/> are equal, false otherwise.</returns>
    public bool Equals(T a, T b)
    {
        if (!_comparer.Equals(a, b))
        {
            return false;
        }

        _retained = _retained ?? new WeakReference<T>(null);
        _retained.SetTarget(a);
        return true;
    }

    /// <summary>
    /// Gets the hash code value of an instance of <see cref="T"/>.
    /// </summary>
    /// <param name="o">The instance of <see cref="T"/> to obtain a hash code from.</param>
    /// <returns>The hash code value from <paramref name="o"/>.</returns>
    public int GetHashCode(T o)
    {
        return _comparer.GetHashCode(o);
    }
}

/// <summary>
/// An <see cref="IEqualityComparer{T}"/> that retains the last key that successfully passed <see cref="IEqualityComparer{T}.Equals(T,T)"/>.
/// This class relies on the fact that <see cref="HashSet{T}"/> calls the <see cref="IEqualityComparer{T}.Equals(T,T)"/> with the first parameter
/// being an existing element and the second parameter being the one passed to the initiating call to <see cref="HashSet{T}"/> (eg. <see cref="HashSet{T}.Contains(T)"/>).
/// </summary>
/// <typeparam name="T">The type of object being compared.</typeparam>
/// <remarks>This class is thread-safe but may should not be used with any sort of parallel access (PLINQ).</remarks>
public class RetainingEqualityComparerStruct<T> : IRetainingComparer<T> where T : struct 
{
    private readonly IEqualityComparer<T> _comparer;

    [ThreadStatic]
    private static T _retained;

    public RetainingEqualityComparerStruct(IEqualityComparer<T> comparer)
    {
        _comparer = comparer;
    }

    /// <summary>
    /// The retained instance on side 'a' of the <see cref="Equals"/> call which successfully met the equality requirement agains side 'b'.
    /// </summary>
    public T Key => _retained;


    /// <summary>
    /// Sets the retained <see cref="Key"/> to the default value.
    /// </summary>
    /// <remarks>This should be called prior to performing an operation that calls <see cref="Equals"/>.</remarks>
    public void ClearKeyCache()
    {
        _retained = default(T);
    }

    /// <summary>
    /// Test two objects of type <see cref="T"/> for equality retaining the object if successful.
    /// </summary>
    /// <param name="a">An instance of <see cref="T"/>.</param>
    /// <param name="b">A second instance of <see cref="T"/> to compare against <paramref name="a"/>.</param>
    /// <returns>True if <paramref name="a"/> and <paramref name="b"/> are equal, false otherwise.</returns>
    public bool Equals(T a, T b)
    {
        if (!_comparer.Equals(a, b))
        {
            return false;
        }

        _retained = a;
        return true;
    }

    /// <summary>
    /// Gets the hash code value of an instance of <see cref="T"/>.
    /// </summary>
    /// <param name="o">The instance of <see cref="T"/> to obtain a hash code from.</param>
    /// <returns>The hash code value from <paramref name="o"/>.</returns>
    public int GetHashCode(T o)
    {
        return _comparer.GetHashCode(o);
    }
}

/// <summary>
/// Provides TryGetValue{T} functionality similar to that of <see cref="IDictionary{TKey,TValue}"/>'s implementation.
/// </summary>
public class ExtendedHashSet<T> : HashSet<T>
{
    /// <summary>
    /// This class is guaranteed to wrap the <see cref="IEqualityComparer{T}"/> with one of the <see cref="IRetainingComparer{T}"/>
    /// implementations so this property gives convenient access to the interfaced comparer.
    /// </summary>
    private IRetainingComparer<T> RetainingComparer => (IRetainingComparer<T>)Comparer;

    /// <summary>
    /// Creates either a <see cref="RetainingEqualityComparerStruct{T}"/> or <see cref="RetainingEqualityComparerObject{T}"/>
    /// depending on if <see cref="T"/> is a reference type or a value type.
    /// </summary>
    /// <param name="comparer">(optional) The <see cref="IEqualityComparer{T}"/> to wrap. This will be set to <see cref="EqualityComparer{T}.Default"/> if none provided.</param>
    /// <returns>An instance of <see cref="IRetainingComparer{T}"/>.</returns>
    private static IRetainingComparer<T> Create(IEqualityComparer<T> comparer = null)
    {
        return (IRetainingComparer<T>) (typeof(T).IsValueType ? 
            Activator.CreateInstance(typeof(RetainingEqualityComparerStruct<>)
                .MakeGenericType(typeof(T)), comparer ?? EqualityComparer<T>.Default)
            :
            Activator.CreateInstance(typeof(RetainingEqualityComparerObject<>)
                .MakeGenericType(typeof(T)), comparer ?? EqualityComparer<T>.Default));
    }

    public ExtendedHashSet() : base(Create())
    {
    }

    public ExtendedHashSet(IEqualityComparer<T> comparer) : base(Create(comparer))
    {
    }

    public ExtendedHashSet(IEnumerable<T> collection) : base(collection, Create())
    {
    }

    public ExtendedHashSet(IEnumerable<T> collection, IEqualityComparer<T> comparer) : base(collection, Create(comparer))
    {
    }

    /// <summary>
    /// Attempts to find a key in the <see cref="HashSet{T}"/> and, if found, places the instance in <paramref name="original"/>.
    /// </summary>
    /// <param name="value">The key used to search the <see cref="HashSet{T}"/>.</param>
    /// <param name="original">
    /// The matched instance from the <see cref="HashSet{T}"/> which is not neccessarily the same as <paramref name="value"/>.
    /// This will be set to null for reference types or default(T) for value types when no match found.
    /// </param>
    /// <returns>True if a key in the <see cref="HashSet{T}"/> matched <paramref name="value"/>, False if no match found.</returns>
    public bool TryGetValue(T value, out T original)
    {
        var comparer = RetainingComparer;
        comparer.ClearKeyCache();

        if (Contains(value))
        {
            original = comparer.Key;
            return true;
        }

        original = default(T);
        return false;
    }
}

public static class HashSetExtensions
{
    /// <summary>
    /// Attempts to find a key in the <see cref="HashSet{T}"/> and, if found, places the instance in <paramref name="original"/>.
    /// </summary>
    /// <param name="hashSet">The instance of <see cref="HashSet{T}"/> extended.</param>
    /// <param name="value">The key used to search the <see cref="HashSet{T}"/>.</param>
    /// <param name="original">
    /// The matched instance from the <see cref="HashSet{T}"/> which is not neccessarily the same as <paramref name="value"/>.
    /// This will be set to null for reference types or default(T) for value types when no match found.
    /// </param>
    /// <returns>True if a key in the <see cref="HashSet{T}"/> matched <paramref name="value"/>, False if no match found.</returns>
    /// <exception cref="ArgumentNullException">If <paramref name="hashSet"/> is null.</exception>
    /// <exception cref="ArgumentException">
    /// If <paramref name="hashSet"/> does not have a <see cref="HashSet{T}.Comparer"/> of type <see cref="IRetainingComparer{T}"/>.
    /// </exception>
    public static bool TryGetValue<T>(this HashSet<T> hashSet, T value, out T original)
    {
        if (hashSet == null)
        {
            throw new ArgumentNullException(nameof(hashSet));
        }

        if (hashSet.Comparer.GetType().IsInstanceOfType(typeof(IRetainingComparer<T>)))
        {
            throw new ArgumentException($"HashSet must have an equality comparer of type '{nameof(IRetainingComparer<T>)}' to use this functionality", nameof(hashSet));
        }

        var comparer = (IRetainingComparer<T>)hashSet.Comparer;
        comparer.ClearKeyCache();

        if (hashSet.Contains(value))
        {
            original = comparer.Key;
            return true;
        }

        original = default(T);
        return false;
    }
}

HashSet có phương thức Chứa (T) .

Bạn có thể chỉ định IEqualityComparer nếu bạn cần một phương pháp so sánh tùy chỉnh (ví dụ: lưu trữ một đối tượng người, nhưng sử dụng SSN để so sánh bình đẳng).

Bạn cũng có thể sử dụng phương thức ToList () và áp dụng một trình chỉ mục cho điều đó.

HashSet<string> mySet = new HashSet();
mySet.Add("mykey");
string key = mySet.toList()[0];