Как получить актуальный элемент из HashSet <T>?

Question

Я прочитал этот вопрос о том, почему это невозможно, но не нашел решения проблемы.

Я хотел бы получить элемент из .NETHashSet<T>.Я ищу метод, который будет иметь эту подпись:

/// <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);

Поиск набора для элемента с таким методом будет O (1).Единственный способ получить элемент из HashSet<T> - это перечислить все элементы, которые имеют O (n).

Я не нашел никакого решения этой проблемы, кроме как сделать свой собственный HashSet<T> или использоватьDictionary<K, V>.Любая другая идея?

Примечание:
Я не хочу проверять, содержит ли HashSet<T> элемент.Я хочу получить ссылку на элемент, который хранится в HashSet<T>, потому что мне нужно обновить его (не заменяя другим экземпляром).Элемент, который я передал бы TryGetItem, был бы равен (согласно механизму сравнения, который я передал конструктору), но это не будет та же ссылка.

Answer 1

Это на самом деле огромное упущение в наборе коллекций. Вам потребуется только словарь ключей или HashSet, который позволяет получать ссылки на объекты. Так много людей спрашивали об этом, почему это не исправлено, мне не под силу.

Без сторонних библиотек лучший обходной путь - использовать Dictionary<T, T> с ключами, идентичными значениям, поскольку Dictionary хранит свои записи в виде хэш-таблицы. С точки зрения производительности это то же самое, что и HashSet, но, конечно, тратит впустую память (размер указателя на запись).

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

Answer 2

То, что вы просили, было добавлено в .NET Core год назад , а недавно было добавлено в .NET 4.7.2 :

    In .NET Framework 4.7.2 we have added a few APIs to the standard Collection types
 that will enable new functionality as follows.  ‘TryGetValue‘ is added to SortedSet
 and HashSet to match the Try pattern used in other collection types.

Подпись выглядит следующим образом (встречается в .NET 4.7.2 и выше):

    //
    // 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);

P.S .: Если вам интересно, есть функция, связанная с , которую они добавят в будущем - HashSet.GetOrAdd (T).

Answer 3

Этот метод был добавлен в .NET Framework 4.7.2 (и .NET Core 2.0 до него); см HashSet<T>.TryGetValue. Ссылаясь на источник :

/// <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)

Answer 4

Как насчет перегрузки компаратора равенства строк:

  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;
        }
    }
}

А затем объявите HashSet как:

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

Answer 5

Другой трюк сделает Reflection, получив доступ к внутренней функции InternalIndexOf HashSet.Имейте в виду, что имена полей жестко закодированы, поэтому, если они изменятся в будущих версиях .NET, это сломается.Следующее решение поддерживает только один конкретный тип (например, строку), но, я думаю, его также можно сделать универсальным.

public static class Extensions
{
    private static Func<HashSet<string>, string, string> getHashSetInternalValue;

    static Extensions()
    {
        ParameterExpression targetExp = Expression.Parameter(typeof(HashSet<string>), "target");
        ParameterExpression itemExp = Expression.Parameter(typeof(string), "item");

        var slotsExp = Expression.Field(targetExp, typeof(HashSet<string>).GetField("m_slots", System.Reflection.BindingFlags.NonPublic | System.Reflection.BindingFlags.Instance));

        var indexExp = Expression.Call(targetExp, typeof(HashSet<string>).GetMethod("InternalIndexOf", System.Reflection.BindingFlags.NonPublic | System.Reflection.BindingFlags.Instance), itemExp);

        var slotExp = Expression.ArrayAccess(slotsExp, indexExp);
        var valueExp = Expression.Field(slotExp, "value");

        var testExp = Expression.GreaterThanOrEqual(indexExp, Expression.Constant(0));
        var conditionExp = Expression.Condition(testExp, valueExp, Expression.Constant(null, typeof(string)));

        getHashSetInternalValue = Expression.Lambda<Func<HashSet<string>, string, string>>(conditionExp, new[] { targetExp, itemExp }).Compile();
    }

    /// <summary>
    /// Gets the internal item value equal to <paramref name="item"/> or null if <paramref name="item"/> is not contained
    /// </summary>
    public static string GetInternalValue(this HashSet<string> hashet, string item)
    {
        return getHashSetInternalValue(hashet, item);
    }
}

Тест:

var set = new HashSet<string>(StringComparer.OrdinalIgnoreCase) { "TABLE" };
var intern = set.GetInternalValue("table"); 

Console.WriteLine(intern); // prints "TABLE"

Answer 6

Теперь .NET Core 2.0 имеет этот точный метод.

Метод HashSet.TryGetValue (T, T)

Answer 7

Хорошо, вы можете сделать это следующим образом

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

Это для получения нового экземпляра выбранного объекта.Для того, чтобы обновить ваш объект, вы должны использовать:

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

Answer 8

Модифицированная реализация ответа @ mp666, так что он может использоваться для любого типа HashSet и позволяет переопределять стандартный компаратор равенства.

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;
    }
}

Answer 9

SortedSet, вероятно, будет иметь время поиска O (log n) в этом случае, если использовать его как вариант.Все еще не O (1), но по крайней мере лучше.

Answer 10

Вы также можете использовать метод ToList () и применить к нему индексатор.

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