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浅谈算法和数据结构: 十一 哈希表

在前面的系列文章中,依次介绍了基于无序列表的顺序查找,基于有序数组的二分查找,平衡查找树,以及红黑树,下图是他们在平均以及最差情况下的时间复杂度: 可以看到在时间复杂度上,红黑树在平均情况下插入,查找以及删除上都达到了lgN的时间复杂度。 那么有没有查找效率更高的数据结构呢,答案就是本文接下来要介绍了散列表,也叫哈希表(Hash Table) 什么是哈希表 哈希表就是一种以 键-值(key-indexed) 存储数据的结构,我们只要输入待查找的值即key,即可查找到其对应的值。 哈希的思路很简单,如果所有的键都是整数,那么就可以使用一个简单的无序数组来实现:将键作为索引,值即为其对应的值,这样就可以快速访问任意键的值。这是对于简单的键的情况,我们将其扩展到可以处理更加复杂的类型的键。 使用哈希查找有两个步骤: 使用哈希函数将被查找的键转换为数组的索引。在理想的情况 …

Hashtable Dictionary .NET

使用ServiceStack构建Web服务

提到构建WebService服务,大家肯定第一个想到的是使用WCF,因为简单快捷嘛。首先要说明的是,本人对WCF不太了解,但是想快速建立一个WebService,于是看到了MSDN上的这一篇文章 Building Cross-Platform Web Services with ServiceStack,所以这里简要介绍一下如何使用ServiceStack快速建立一个WebService服务。 当然,在开始之前,首先要说明一下ServiceStack是个什么东西。 在国内用ServiceStack的似乎很少,大部分都是WCF或者ASP.NET WebAPI,唯一接触ServiceStack的可能是在C# 中调用Redis的时候,有个ServiceStack.Redis,之前还写过一篇 .NET中使用Redis 的拙文。这个ServiceStack.Redis其实就是 …

WebService ServiceStack DTO POCO .NET

浅谈命令查询职责分离(CQRS)模式

在常用的三层架构中,通常都是通过数据访问层来修改或者查询数据,一般修改和查询使用的是相同的实体。在一些业务逻辑简单的系统中可能没有什么问题,但是随着系统逻辑变得复杂,用户增多,这种设计就会出现一些性能问题。虽然在DB上可以做一些读写分离的设计,但在业务上如果在读写方面混合在一起的话,仍然会出现一些问题。 本文介绍了命令查询职责分离模式(Command Query Responsibility Segregation,CQRS),该模式从业务上分离修改 (Command,增,删,改,会对系统状态进行修改)和查询(Query,查,不会对系统状态进行修改)的行为。从而使得逻辑更加清晰,便于对不同部分进行针对性的优化。文章首先简要介绍了传统的CRUD方式存在的问题,接着介绍了CQRS模式,最后以一个简单的在线日记系统演示了如何实现CQRS模式。要谈到读写操作,首先我们来看传统的CRUD的问题。 …

CQRS .NET DDD

熔断器设计模式

如果大家有印象的话,尤其是夏天,如果家里用电负载过大,比如开了很多家用电器,就会”自动跳闸”,此时电路就会断开。在以前更古老的一种方式是”保险丝”,当负载过大,或者电路发生故障或异常时,电流会不断升高,为防止升高的电流有可能损坏电路中的某些重要器件或贵重器件,烧毁电路甚至造成火灾。保险丝会在电流异常升高到一定的高度和热度的时候,自身熔断切断电流,从而起到保护电路安全运行的作用。 同样,在大型的软件系统中,如果调用的远程服务或者资源由于某种原因无法使用时,如果没有这种过载保护,就会导致请求的资源阻塞在服务器上等待从而耗尽系统或者服务器资源。很多时候刚开始可能只是系统出现了局部的、小规模的故障,然而由于种种原因,故障影响的范围越来越大,最终导致了全局性的后果。软件系统中的这种过载保护就是本文将要谈到的熔断器模式(Circuit Breaker) …

Circuit Breaker .NET Design Pattern

LINQ Group By操作

在上篇文章 .NET应用程序与数据库交互的若干问题 这篇文章中,讨论了一个计算热门商圈的问题,现在在这里扩展一下,假设我们需要从两张表中统计出热门商圈,这两张表内容如下: 上表是所有政区,商圈中的餐饮个数,名为FoodDistrict 下表是所有政区,商圈中的SPA个数,名为SPADistrict 现在要把这两张表,根据政区和商圈合并,然后相加Counts,根据Counts的总大小排序,统计热门商圈和热门政区。 在这里仅讨论合并的问题,以演示在SQLServer和C#中LINQ的实现方法: 通常,我们可以直接通过在SQLServer里面首先通过Union All,然后再通过GroupBy语句来执行查询操作即可满足要求,过程如下: SELECT d.CityLocationId , d.CityLocationName , d. …

.NET LINQ SQLServer Performance Optimizing

BCL中String.Join的实现

在开发中,有时候会遇到需要把一个List对象中的某个字段用一个分隔符拼成一个字符串的情况。比如在SQL语句的in条件中,我们通常需要把List<int>这样的对象转换为“1,2,3”这样的字符串,然后作为in的语句传进去。所以自然而然,可以通过循环的方式来拼着个字符串,于是可以写一个下面这样的通用方法: private static string GetStringFromList<T>(char seperator, IEnumerable<T> values) { if (seperator == null) return string.Empty; if (values == null || values.Count() == 0) throw new …

.NET Performance Optimizing

.NET应用程序与数据库交互的若干问题

我们知道,在应用程序中与数据库进行交互是一个比较耗时的过程,首先应用程序需要与应用程序建立连接,然后将请求发送到数据库,数据库执行操作,然后将结果集返回。所以在程序中,要尽量晚的与数据库建立连接,并且较早的释放连接。 然而在很多时候,我们需要频繁的查询和更新数据库中的记录,比如我们的一张表中有1000条记录,假设有一个场景,需要一条一条的判断这1000条记录,如果不存在,插入;如果存在,更新某一个字段。这种场景很常见,比如银行的用户转账或者汇款,在完成之后需要更新账户余额等操作。 最近项目中也遇到了类似的情况,通过实践也简单总结了一些如何提高应用程序执行效率的方法,当然这些都是通过减少和数据库进行交互以及当数据达到一定程度,通过批量实现的。下面就简要介绍一下。 一 场景 最近在项目中要实现一个类似大众点评团购这种筛选的功能,用户可以根据系统提供的城市,商区,美食类别列表来进行筛选, …

.NET SQLServer Performance Optimizing

.NET程序的性能要领和优化建议

前几天在老赵的博客上看到,Bill Chiles (Roslyn 编译器的Program Manager)写了一篇文章叫做《Essential Performance Facts and .NET Framework Tips》。这篇文章是一个14页的pdf,当时我是在地铁上在Lumia手机上看的,觉得很是不错,这里也建议大家直接下载阅读原文,我这里试着翻译一下,以加深自己印象,后面也有一些思考,以下是原文内容: --------------------------------------------------------------------------- 本文提供了一些性能优化的建议,这些经验来自于使用托管代码重写C# 和 VB编译器,并以编写C# 编译器中的一些真实场景作为例子来展示这些优化经验。.NET 平台开发应用程序具有极高的生产力。.NET 平台上强大安全的编程语言以 …

PerfView .NET Performance Optimizing

C# 中参数验证方式的演变

一般在写方法的时候,第一步就是进行参数验证,这也体现了编码者的细心和缜密,但是在很多时候这个过程很枯燥和乏味,比如在拿到一个API设计文档的时候,通常会规定类型参数是否允许为空,如果是字符可能有长度限制,如果是整数可能需要判断范围,如果是一些特殊的类型比如电话号码,邮件地址等,可能需要使用正则表达式进行判断。 通常,我们一般都是在方法开始的地方进行条件判断,然后抛出合适的异常,这是最普通和通用的做法,但是在.NET中,利用一些语言特性和类库,可以使用一些其他的方式将我们从复杂繁琐的工作中解放出来。本文逐一介绍能够用来进行参数验证的方式,他们包括直接判断语句,帮助类,扩展方法,Customer Attribute,Enterprise Liberary,Debug.Assert,Code Contract等。可以看到在.NET中随着版本的演化,逐步添加了很多声明式编程( …

Code Contract AOP

不要对外公开泛型List成员

最近在阅读Framework Design Guidelines,本着现学现用的原则,于是就用FxCop工具对代码进行规范性检查时,发现了很多问题,其中包括命名以及一些设计上的规范。 其中,Do not expose generic lists 这条设计规范引起了我的注意。该规范指出“不要在对象模型中对外暴露List<T>,应该考虑使用Collection<T>,ReadOnlyCollection<T>或者KeyedCollection<K,V>,List<T>是原先ArrayList的泛型实现,是最基础的、性能最好和功能最强大的“动态数组”,对性能进行了优化,但是相对较“封闭”,入口较多。比如,如果奖List<T>对象返回给客户端,那么就不能实现诸如 …

List Collection