Dictionary、HashTable、List、Array的效率

首先这四个大致可以分为两类，第一类是 List 和 Array（数组），第二类是 Dictionary 和 Hashtable

• List 和 Array（数组）

在初始化List之前最好对List初始化大小。在初始化 List 时，List 会新建一个数组，然后把数组的长度设置为原来的二倍（如果原有的数组长度为0，那就默认将数组的长度设置为4）。List 是对 Array 的进一步封装，说得再直接点，可以理解 List 为 Array 的可扩充版本，然后扩展了一些方法。

List 是基于 Array 存在的，因此，在创建一个 List 对象时，需要耗费比 Array 相对更多的时间，以及更大的空间，因为 List 除了初始化内部的 items 外还需要初始化一些其他的属性。而且在方法调用时，List需要的是再去调用Array的相关方法，因此也许会存在方法调用的时间消耗问题。

如果初始化时确定大小，那么就使用 Array。如果初始化时不确定大小，那么就使用 List。当然，其实完全可以自己去实现List中的数组扩充功能的，也许会更棒，因为我们没有必要去将Array每次都扩充为原来的二倍。

Array 相对于 List 还有个优势就是：多维数组比List的嵌套更容易理解，也就是说 int[][]（或者是 int[,] ）要强于 List，也就说在类型确定且多维的情况下，用 Array 要优于 List。

• Dictionary 和 Hashtable

首先很多人都认同一个观点，说Dictionary是HashTable的泛型版本，这一点在大致上是正确的。

Hashtable 是线程安全的，而 Dictionary 明显不具备如此特性。单线程程序中推荐使用 Dictionary, 有泛型优势, 且读取速度较快, 容量利用更充分。

Dictionary 是根据插入的顺序来遍历，但是 Hashtable 在插入时会打乱其位置。

HashTable 与 Dictionary 的存储原理是相同的。 都是根据 Key 通过 Hash 计算来得到其应存放的虚拟内存地址，这也是在哈希表中 Key 必须唯一的原因，当我们按照 Key 进行查找时，首先就是根据 Key 计算出其所存放的虚拟内存地址，去对应的内存地址找数据，得到其 Value。

• Dictionary 和 List

List 是对数组做了一层包装，我们在数据结构上称之为线性表，而线性表的概念是，在内存中的连续区域，除了首节点和尾节点外，每个节点都有着其唯一的前驱结点和后续节点。我们在这里关注的是连续这个概念。

而 HashTable 或者 Dictionary，他是根据 Key 而根据 Hash 算法分析产生的内存地址，因此在宏观上是不连续的，虽然微软对其算法也进行了很大的优化。

由于这样的不连续，在遍历时，Dictionary 必然会产生大量的内存换页操作，而List只需要进行最少的内存换页即可，这就是 List 和 Dictionary 在遍历时效率差异的根本原因。而且在尾部插入时，List 只需要在其原有的地址基础上向后延续存储即可，而 Dictionary 却需要经过复杂的 Hash
计算，这也是性能损耗的地方。