如何强制HashSet重新散列成员？

Question

在这种情况下，当一个成员被编辑成与另一个成员相等时，强制HashSet重新计算哈希值并清除重复项的正确方法是什么？

我知道不应该期望这种情况会自动发生，因此我尝试了一些方法，比如将HashSet与自身进行交集操作，然后将其重新分配给一个构造函数调用，该构造函数引用自身和相同的EqualityComparer。我本以为后者肯定会起作用，但实际上并没有。

唯一成功的方法之一是从其转换为其他容器类型（例如List）重建HashSet，而不是直接从它本身重建。

类定义：

public class Test {
    public int N;
    public override string ToString() { return this.N.ToString(); }
    }
public class TestClassEquality: IEqualityComparer<Test> {
    public bool Equals(Test x, Test y) { return x.N == y.N; }
    public int GetHashCode(Test obj) { return obj.N.GetHashCode(); }
    }

测试代码：

    TestClassEquality eq = new TestClassEquality();
    HashSet<Test> hs = new HashSet<Test>(eq);
    Test a = new Test { N = 1 }, b = new Test { N = 2 };
    hs.Add(a);
    hs.Add(b);
    b.N = 1;
    string fmt = "Count = {0}; Values = {1}";
    Console.WriteLine(fmt, hs.Count, string.Join(",", hs));
    hs.IntersectWith(hs);
    Console.WriteLine(fmt, hs.Count, string.Join(",", hs));
    hs = new HashSet<Test>(hs, eq);
    Console.WriteLine(fmt, hs.Count, string.Join(",", hs));
    hs = new HashSet<Test>(new List<Test>(hs), eq);
    Console.WriteLine(fmt, hs.Count, string.Join(",", hs));

输出：

"Count: 2; Values: 1,1"
"Count: 2; Values: 1,1"
"Count: 2; Values: 1,1"
"Count: 1; Values: 1"

根据最终成功的方法，我可能可以创建一个扩展方法，使 HashSet 自己转储到本地列表中，清除自身，然后从该列表重新填充。

这真的有必要吗？还是有更简单的方法吗？

- Custer Barnes

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问题在于你正在做一件明确不应该发生的事情，用于哈希和字典的键必须保持不变���因此，没有人使处理这种情况变得容易。 - Lasse V. Karlsen

Answer 1

Lasse的评论是正确的：根据HashSet的合同，您被要求不这样做，因此询问在这种情况下该怎么做是行不通的。如果你这样做会受伤，就停止这样做。如果在集合中对可变对象进行更改会导致其哈希值发生变化，则不应将其放入哈希集中。你陷入了自己制造的两难境地。

为了摆脱这个困境，你可以：

• 在对象在哈希集中被更改之前将其移除，稍后再放回去，以此来停止更改对象。
• 修复对象的相等性和哈希实现，使其在所有更改时保持一致。
• 在创建哈希集时，提供一个自定义的哈希/相等算法，使其在对象发生变化时不改变其意见。
• 实现自己的“set”类，在这种情况下具有任何所需的行为。这非常困难，所以要小心。（这就是为什么首先创建这个限制的原因！）

- Eric Lippert

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谢谢。TLDR非MVCE版本是，我最初有一个Dictionary<string，Foo>，其中键字符串也是Foo的“Name”属性--但后来意识到这是多余的，并且使得需要从调用环境重命名该Foo变得复杂。因此，我切换到了一个HashSet，其相等性基于该名称，并出现了上述问题。当前版本使用一个包装器类，其中包含一个私有List<Foo>和访问器函数，用于所需的按名称查找、重命名和避免重复项。预计计数保持过低，以至于线性查找效率不会成为问题。 - Custer Barnes

Answer 2

除了重新创建HashSet<>，没有其他方法。不幸的是，HashSet<>构造函数有一个优化，如果它是从另一个HashSet<>创建的，它会复制哈希码...所以我们可以欺骗它：

hs = new HashSet<Test>(hs.Skip(0), eq);

hs.Skip(0)是一个IEnumerable<>，而不是HashSet<>。这会破坏HashSet<>检查。

请注意，将来Skip()可能不保证实现以下条件：在0的情况下实现短路，例如：

if (count == 0)
{
    return enu;
}
else
{
    return count elements;
}

(参见Lippert的评论，这是一个错误的问题)

手动完成它的方法是：

var hs2 = new HashSet<Test>(eq);
foreach (var value in hs)
{
    hs2.Add(value);
}
hs = hs2;

所以手动枚举并重新添加。

- xanatos

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我刚刚发现的另一件事是，使用同一个EqualityComparer类的不同实例也会避免这种优化。 hs = new HashSet<Test>(hs, eq2); - Custer Barnes

@CusterBarnes 是的。请参见HashSet<>源代码的此行。 - xanatos

我很欣赏你认真思考这个问题，但实际上你不必担心。Skip(0)、Select(x=>x)等标准实现都要求与底层集合不是引用相等的，因此你不必担心它们会改变。LINQ 的设计是为了防止你“强制转换”查询以返回原始对象；开发人员可能试图向消费者隐藏一个可变对象，而需要对集合进行不可变视图。 - Eric Lippert

Answer 3

正如您所看到的，当修改对象影响其哈希码或等同于其他对象时，HashSet不处理可变对象。只需将其删除并重新添加：

hs.Remove(b);
b.N = 1;
hs.Add(b);

- Mureinik

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请注意，在进行变异之前，您必须执行删除操作，就像您在这里所做的那样。如果对象被突变以使哈希值不同，则无法将其删除。这就是为什么这在第一次就是非法的全部原因！ - Eric Lippert