Урок 5.3 — Словарь (Dictionary)

Словарь требует указать два типа: TKey (тип ключа) и TValue (тип значения). Ключи должны быть уникальными — ты не можешь добавить два элемента с одинаковым ключом.

using System.Collections.Generic;

// Пустой словарь (ключ — string, значение — int)
Dictionary<string, int> ages = new Dictionary<string, int>();

// Словарь с начальной ёмкостью
Dictionary<string, string> capitals = new Dictionary<string, string>(50);

// Инициализация через коллекцию пар
Dictionary<string, double> products = new Dictionary<string, double>
{
    { "молоко", 89.9 },
    { "хлеб", 45.0 },
    { "сыр", 299.5 }
};

// Инициализация через индекс (C# 6+)
Dictionary<int, string> employees = new Dictionary<int, string>
{
    [101] = "Анна Смирнова",
    [102] = "Борис Иванов",
    [103] = "Вика Петрова"
};

// Target-typed new (C# 9+)
Dictionary<string, bool> settings = new();

Что можно использовать в качестве ключа? Любой тип, который реализует GetHashCode() и Equals(). Встроенные типы (int, string, double, DateTime и т.д.) работают из коробки. Для своих классов нужно переопределять GetHashCode и Equals — это мы разберём в уроках про ООП.

Получить значение по ключу можно через квадратные скобки, как при индексации массива, только вместо индекса — ключ:

Dictionary<string, int> ages = new Dictionary<string, int>
{
    { "Анна", 25 },
    { "Борис", 32 },
    { "Вика", 28 }
};

int borisAge = ages["Борис"];
Console.WriteLine(borisAge);            // 32

// ❌ Если ключа нет — KeyNotFoundException!
// int unknown = ages["Ольга"]; // Ошибка!

Через индексатор можно также добавлять и обновлять элементы:

// Добавление через индексатор (если ключа нет)
ages["Ольга"] = 30;  // добавится новая пара

// Обновление через индексатор (если ключ есть)
ages["Анна"] = 26;   // обновится значение для ключа "Анна"

// Индексатор работает и для добавления, и для обновления:
// - Если ключа нет — добавляет
// - Если ключ есть — перезаписывает

TryGetValue() — это безопасный способ получить значение. Он не выбрасывает исключение, а возвращает bool — найден ключ или нет:

Dictionary<string, int> ages = new()
{
    { "Анна", 25 },
    { "Борис", 32 }
};

if (ages.TryGetValue("Борис", out int borisAge))
{
    Console.WriteLine($"Возраст Бориса: {borisAge}");
}
else
{
    Console.WriteLine("Борис не найден");
}

if (ages.TryGetValue("Ольга", out int olgaAge))
{
    Console.WriteLine($"Возраст Ольги: {olgaAge}");
}
else
{
    Console.WriteLine("Ольга не найдена");  // это выполнится
}

// Можно объявить out-переменную прямо в условии
if (ages.TryGetValue("Анна", out int age))
{
    Console.WriteLine($"Возраст: {age}");
}

Это гораздо лучше, чем ловить KeyNotFoundException! TryGetValue — идиоматический способ работы со словарями в C#.

Add() — добавить с проверкой

В отличие от индексатора, Add() выбрасывает ArgumentException, если ключ уже существует:

Dictionary<string, int> ages = new();

ages.Add("Анна", 25);  // OK
ages.Add("Борис", 32); // OK
// ages.Add("Анна", 30);  // ❌ ArgumentException! Ключ уже есть

// Лучше сначала проверить:
if (!ages.ContainsKey("Анна"))
{
    ages.Add("Анна", 30);
}
else
{
    ages["Анна"] = 30;  // обновить существующее
}

Remove() — удалить по ключу

Удаляет пару по ключу. Возвращает true, если ключ был найден и удалён:

bool removed = ages.Remove("Борис");  // true — удалён
bool removedAgain = ages.Remove("Борис");  // false — уже нет

// Remove возвращает bool, можно использовать в условиях
if (ages.Remove("Анна"))
{
    Console.WriteLine("Анна удалена из словаря");
}

ContainsKey() и ContainsValue()

Проверяют наличие ключа или значения:

bool hasAnna = ages.ContainsKey("Анна");    // true — по ключу
bool hasAge25 = ages.ContainsValue(25);     // true — по значению (медленно!)
bool hasValue99 = ages.ContainsValue(99);   // false

У словаря нет индекса, но его можно перебирать разными способами:

Перебор пар KeyValuePair

Самый частый способ — через foreach по KeyValuePair<TKey, TValue>:

Dictionary<string, int> ages = new()
{
    { "Анна", 25 },
    { "Борис", 32 },
    { "Вика", 28 }
};

foreach (KeyValuePair<string, int> kvp in ages)
{
    Console.WriteLine($"{kvp.Key}: {kvp.Value} лет");
}
// Вывод:
// Анна: 25 лет
// Борис: 32 лет
// Вика: 28 лет

// Более краткая запись с var:
foreach (var kvp in ages)
{
    Console.WriteLine($"{kvp.Key}: {kvp.Value}");
}

// Ещё короче — деконструкция (C# 7+):
foreach (var (name, age) in ages)
{
    Console.WriteLine($"{name}: {age}");
}

Перебор ключей и значений отдельно

Свойства Keys и Values возвращают коллекции ключей и значений:

// Только ключи
Console.WriteLine("Имена:");
foreach (string name in ages.Keys)
{
    Console.WriteLine($"  {name}");
}

// Только значения
Console.WriteLine("Возраст:");
foreach (int age in ages.Values)
{
    Console.WriteLine($"  {age}");
}

// KeyValuePair — это структура (value type)
// Свойства Key и Value доступны только для чтения

Значением словаря может быть другой словарь. Это мощный приём для моделирования сложных структур данных:

// Словарь: отдел → (сотрудник → зарплата)
Dictionary<string, Dictionary<string, double>> company = new()
{
    ["IT"] = new()
    {
        { "Анна", 150000 },
        { "Борис", 180000 },
        { "Вика", 160000 }
    },
    ["HR"] = new()
    {
        { "Глеб", 95000 },
        { "Дарья", 110000 }
    },
    ["Sales"] = new()
    {
        { "Егор", 85000 },
        { "Жанна", 92000 }
    }
};

// Доступ к элементу
double annasSalary = company["IT"]["Анна"];  // 150000

// Проверка — безопасный доступ
if (company.TryGetValue("IT", out var itDept) &&
    itDept.TryGetValue("Борис", out double borisSalary))
{
    Console.WriteLine($"Зарплата Бориса: {borisSalary}");
}

// Перебор
foreach (var (department, employees) in company)
{
    Console.WriteLine($"Отдел: {department}");
    foreach (var (name, salary) in employees)
    {
        Console.WriteLine($"  {name}: {salary} руб.");
    }
}

Ещё пример — каталог товаров по категориям:

Dictionary<string, Dictionary<string, double>> catalog = new()
{
    ["Электроника"] = new()
    {
        ["Наушники"] = 2990,
        ["Клавиатура"] = 1890,
        ["Мышь"] = 990
    },
    ["Продукты"] = new()
    {
        ["Молоко"] = 89.9,
        ["Хлеб"] = 45,
        ["Яйца (10 шт)"] = 120
    }
};

// Достать цену наушников:
double headphonePrice = catalog["Электроника"]["Наушники"];

Классическая задача: дан текст, нужно подсчитать, сколько раз встречается каждое слово. Словарь идеально подходит для этого:

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        string text = "привет мир привет C# мир привет C# программирование";
        string[] words = text.Split(' ');
        
        Dictionary<string, int> wordCount = new Dictionary<string, int>();
        
        foreach (string word in words)
        {
            if (wordCount.ContainsKey(word))
            {
                wordCount[word]++;  // увеличиваем счётчик
            }
            else
            {
                wordCount[word] = 1;  // первое упоминание
            }
        }
        
        // Вывод результатов
        foreach (var (word, count) in wordCount)
        {
            Console.WriteLine($"Слово '{word}' встречается {count} раз(а)");
        }
        
        // Поиск самого частого слова
        string mostFrequent = "";
        int maxCount = 0;
        foreach (var (word, count) in wordCount)
        {
            if (count > maxCount)
            {
                mostFrequent = word;
                maxCount = count;
            }
        }
        Console.WriteLine($"\nСамое частое слово: '{mostFrequent}' ({maxCount} раз)");
    }
}
// Вывод:
// Слово 'привет' встречается 3 раз(а)
// Слово 'мир' встречается 2 раз(а)
// Слово 'C#' встречается 2 раз(а)
// Слово 'программирование' встречается 1 раз(а)
// Самое частое слово: 'привет' (3 раз)