C# 用于Excel克隆的正确数据结构

假设我正在用C#编写一个Excel克隆。 我的网格表示如下：

private struct CellValue
{
    private int column;
    private int row;
    private string text;
}
private List<CellValue> cellValues = new List<CellValue>();

private结构单元值
{
私有int列；
私人int row；
私有字符串文本；
}
私有列表单元格值=新列表（）；

每次用户添加文本时，我只是将其打包为CellValue并添加到CellValue中。给定一个CellValue类型，我可以在O（1）时间内确定它的行和列，这很好。但是，给定一列和一行，我需要循环遍历整个单元格值，以找到该列和该行中的文本，这非常慢。另外，给定一个文本，我也需要循环整个内容。是否有任何数据结构可以让我在O（1）时间内完成所有3项任务

更新： 翻阅一些答案，我想我没有找到一个我喜欢的答案。我可以：

保存CellValue的副本不超过2份，以避免同步。在C世界中，我会很好地使用指针

可以动态添加行和列（与Excel不同）

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假设数据是二维的，我会有一个二维数组来保存它。

好吧，你可以将它们存储在三个字典中：两个

字典

对象用于行和列，一个

字典

对象用于文本。不过，你必须小心地保持三者同步

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我不确定我会不会只使用一个大的二维数组，但是…

我认为你应该使用一个索引集合来让它运行得相当快，最完美的是

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您需要通过扩展此类来创建自己的集合。这样，您的对象仍将包含行和列（因此您不会丢失任何内容），但您将能够搜索它们。可能您必须创建一个封装类（行、列）并将其作为键（因此使其不可变并覆盖equals并获取哈希代码）

如果它是一个精确的克隆，则需要一个以数组为基础的CellValue[256]数组列表。Excel有256列，但行数可以增加。

我会创建

 Collection<Collection<CellValue>> rowCellValues = new Collection<Collection<CellValue>>();

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我会选择一个稀疏数组（链表的链表），以提供最大的灵活性和最小的存储空间

在本例中，您有一个行的链接列表，其中每个元素都指向该行中的单元格链接列表（您可以根据需要反转单元格和行）

每个行元素中都有行号，每个单元格元素都有一个指向其行元素的指针，因此从单元格中获取行号是O（1）

类似地，每个单元格元素都有其列号，也就是O（1）

要立即找到给定行/列上的单元格，没有简单的方法获得O（1），但稀疏数组的速度与它将获得的速度一样快，除非您为每个可能的单元格预分配信息，以便您可以在数组上进行索引查找—这在存储方面是非常浪费的

您可以做的一件事是使一维非稀疏，例如使列成为主数组（而不是链表），并将它们限制为1000-这将使列查找索引（fast），然后搜索稀疏行

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我不认为仅仅因为文本可以在多个单元格中复制（不同于行/列），就可以得到文本查找的O（1）。我仍然相信稀疏数组将是搜索文本的最快方法，除非您在另一个数组中维护所有文本值的排序索引（同样，这会使它更快，但会以大量内存为代价）。

如果行和列可以“动态”添加，然后，不应将行/列存储为单元格的数字属性，而应存储为对行或列对象的引用

例如：

private struct CellValue
{
  private List<CellValue> _column;
  private List<CellValue> _row;
  private string text;

  public List<CellValue> column {
     get { return _column; }
     set {
         if(_column!=null) { _column.Remove(this); }
         _column = value;
         _column.Add(this);
        }
     }

  public List<CellValue> row {
     get { return _row; }
     set {
         if(_row!=null) { _row.Remove(this); }
         _row = value;
         _row.Add(this);
        }
     }
}

private List<List<CellValue>> MyRows    = new List<List<CellValue>>;
private List<List<CellValue>> MyColumns = new List<List<CellValue>>;

public CellValue GetCell(int rowIndex, int colIndex) {
  List<CellValue> row = MyRows[rowIndex];
  List<CellValue> col = MyColumns[colIndex];
  return row.Intersect(col)[0];
  }

private结构单元值
{
私有列表_列；
私有列表行；
私有字符串文本；
公共列表列{
获取{return\u column；}
设置{
如果（_column！=null）{u column.Remove（this）；}
_列=值；
_列。添加（此）；
}
}
公共列表行{
获取{return\u row；}
设置{
如果（_row！=null）{u row.Remove（this）；}
_行=值；
_行。添加（此）；
}
}
}
私有列表MyRows=新列表；
私有列表MyColumns=新列表；

每个行和列对象都实现为CellValue对象的列表。这些是无序的——特定行中单元格的顺序与列索引不对应，反之亦然

每个工作表都有一个行列表和一个列列表，按工作表的顺序排列（上面显示为MyRows和MyColumns）

这将允许您重新排列和插入新行和新列，而无需循环和更新任何单元格

删除行时，应在该行上的单元格中循环，并在删除行之前将其从各自的列中删除。对于列，反之亦然

要查找特定的行和列，请查找相应的行和列对象，然后查找它们共同包含的CellValue

例如：

private struct CellValue
{
  private List<CellValue> _column;
  private List<CellValue> _row;
  private string text;

  public List<CellValue> column {
     get { return _column; }
     set {
         if(_column!=null) { _column.Remove(this); }
         _column = value;
         _column.Add(this);
        }
     }

  public List<CellValue> row {
     get { return _row; }
     set {
         if(_row!=null) { _row.Remove(this); }
         _row = value;
         _row.Add(this);
        }
     }
}

private List<List<CellValue>> MyRows    = new List<List<CellValue>>;
private List<List<CellValue>> MyColumns = new List<List<CellValue>>;

public CellValue GetCell(int rowIndex, int colIndex) {
  List<CellValue> row = MyRows[rowIndex];
  List<CellValue> col = MyColumns[colIndex];
  return row.Intersect(col)[0];
  }

public-CellValue-GetCell（int-rowIndex，int-colIndex）{
列表行=MyRows[rowIndex]；
列表列=MyColumns[colIndex]；
返回行相交（列）[0]；
}

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（我对.NET3.5中的这些扩展方法有点模糊，但这应该是大概的。）

如果我没记错的话，有一篇关于Visicalc是如何做到这一点的文章，可能是在80年代早期的Byte杂志上。我相信这是某种稀疏的数组。但是我认为有上下左右的链接，所以任何给定的单元格都有一个指向上面单元格（不管有多少单元格）、下面单元格、左边单元格和右边单元格的指针。

这有点过早优化的味道

也就是说，excel的一些特性对于选择好的结构非常重要

首先，excel以一种适度非线性的方式使用单元格。解析公式的过程包括遍历排列

public CellValue GetCell(int rowIndex, int colIndex) {
  List<CellValue> row = MyRows[rowIndex];
  List<CellValue> col = MyColumns[colIndex];
  return row.Intersect(col)[0];
  }