鏈表是數據結構中存儲數據的一種形式，我們經常使用的List<T>,ArrayList,Hashtable等容器類，存取操作時是用數組Array來保存，ListDictionary和LinkedList<T>不用Array，而是用鏈表的形式來保存。

鏈表的優點和缺點

以ListDictionary為例，在源碼中，看不到Array類型的的變量，取而代之的是一個DictionaryNode類型的變量，查看該類的源碼會發現，只包含一個key，一個value，和一個DictionaryNode類型的next變量，DictionaryNode的代碼如下：

private class DictionaryNode {public object key;public ListDictionary.DictionaryNode next;public object value; }

添加數據的時候，直接把當前節點的next變量賦值為新的節點，這樣一個節點扣一個節點，就有了鏈的形式。

在鏈表中查找數據時，如調用Contains(object key) ：bool 方法，需要從鏈表的頭節點依次遍歷，逐個匹配，所以時間復雜度為O(n)，和List<T>，ArrayList相比，在查詢效率上并沒有太大的區別。

那么鏈表的優勢在哪里呢？答案是，節省內存空間。

在之前的文章有提到過，線性表和哈希表初始化時會將內部Array數組默認一個大小，List<T>的初始值為4，Hashtable的為11，當添加數據碰到容量不足時，會將當前數組擴充2倍，這種做法不可避免要造成浪費。而鏈表不用數組保存，用節點相連，實實在在，添加幾個節點，就占用幾個節點的內存，相對于線性表和哈希表，鏈表沒有浪費，因而占用內存空間較少。

除了節省空間以外，鏈表還有一個優點，那就是插入數據的靈活性。

可惜這一點在ListDictionary中并沒有體現，每次添加數據，ListDictionary都要遍歷整個鏈表，來確保沒有重復節點，導致每次添加都要循環一次，添加數據的時間復雜度和查詢數據的時間復雜度都為O(n)，比線性表和哈希表要慢的多。

HybridDictionary-結合鏈表和哈希表的特點揚長避短

在.net的集合容器中，有一個名為HybridDictionary的類，充分利用了Hashtable查詢效率高和ListDictionary占用內存空間少的優點，內置了Hashtable和ListDictionary兩個容器，添加數據時內部邏輯如下：

當數據量小于8時，Hashtable為null，用ListDictionary保存數據。

當數據量大于8時，實例化Hashtable，數據轉移到Hashtable中，然后將ListDictionary置為null。

HybridDictionary的Add方法的代碼如下：

public void Add(object key, object value) {if (this.hashtable != null){this.hashtable.Add(key, value);}else if (this.list == null){this.list = new ListDictionary(this.caseInsensitive ? StringComparer.OrdinalIgnoreCase : null);this.list.Add(key, value);}else if ((this.list.Count + 1) >= 9){//當數據量大于8時，則調用該方法，實例化Hashtable，轉移數據，清空listthis.ChangeOver();this.hashtable.Add(key, value);}else{this.list.Add(key, value);} }

HybridDictionary類也進一步說明出了鏈表ListDictionary的特點：相對于Hashtable，占用內存較少，但隨著數據量的增加，查詢效率遠不及Hashtable。

泛型鏈表-LinkedList<T>

LinkedList是泛型鏈表，也是用節點存取，節點類型為LinkedListNode<T> ，與ListDictionary的節點不同的是，LinkedListNode<T>有next和prev兩個指向，說明LinkedList<T>是雙向鏈表，而ListDictionary是單向鏈表，代碼如下：

public sealed class LinkedListNode<T> {// Fieldsinternal T item;internal LinkedList<T> list;internal LinkedListNode<T> next;internal LinkedListNode<T> prev;...... }

除了節省內存空間外，鏈表的另一個優點--插入數據的靈活性，在LinkedList<T>中完全體現出來，共有4個不同位置的添加數據的方法，分別為鏈頭插入，鏈尾插入，節點前插入，節點后插入。

每種插入方法又分別有兩種插入模式：

1、直接插入LinkedListNode<T>，沒有返回值。

2、直接插入T類型的值，返回插入完成后的節點。

四種位置，兩種模式，一共就有8個插入數據的方法，運用這些方法，可以在添加數據時靈活控制鏈表中數據的順序，這個優勢是線性表和哈希表所不能比的。代碼如下：

public LinkedListNode<T> AddAfter(LinkedListNode<T> node, T value); public void AddAfter(LinkedListNode<T> node, LinkedListNode<T> newNode); public void AddBefore(LinkedListNode<T> node, LinkedListNode<T> newNode); public LinkedListNode<T> AddBefore(LinkedListNode<T> node, T value); public void AddFirst(LinkedListNode<T> node); public LinkedListNode<T> AddFirst(T value); public LinkedListNode<T> AddLast(T value); public void AddLast(LinkedListNode<T> node);

此外，由于LinkedList<T>是雙向鏈表，在查詢數據方面提供了“從前往后”和“從后往前”兩個查詢方法，所以雖然理論上鏈表的時間復雜度為O(n)，根據自己在插入數據時對順序的把握，結合這兩個方法，可以相對提高查詢效率。

public LinkedListNode<T> Find(T value);//從前往后查 public LinkedListNode<T> FindLast(T value);//從后往前查

結論

相對于線性表和哈希表，鏈表比較節省內存空間。

ListDictionary在每次添加數據時都要遍歷鏈表，效率較低，數據量較大且插入頻繁的情況下，不宜選用。

泛型鏈表LinkedList<T>在保證節省內存空間的同時，在添加數據的順序方面有極大的靈活性，加上泛型本身避免裝箱拆箱的優點，需要用鏈表的時候，應優先考慮泛型鏈表。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的.net集合类的研究--链表—ListDictionary,LinkedListT的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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