在C#中，我应该使用枚举、静态类、字典还是结构来表示这些“带标签的浮点数”？

Question

我有一个恒定的数据结构，它表示每个人类脊椎的相对高度，相对于脊柱总高度进行归一化。这是从人体测量学等研究中得出的。

我在Python中将其实现为元组的元组，每个元组包含一个(字符串)名称和(双精度)值，如下所示：

vertebral_heights = (
("C7",  0.0000000),
("T1",  0.0391914),
("T2",  0.0785479),
("T3",  0.1183993),
("T4",  0.1590759),
("T5",  0.2009076),
("T6",  0.2442244),
("T7",  0.2893564),
("T8",  0.3366337),
("T9",  0.3863861),
("T10", 0.4389439),
("T11", 0.4946370),
("T12", 0.5537954),
("L1",  0.6167492),
("L2",  0.6838284),
("L3",  0.7553630),
("L4",  0.8316832),
("L5",  0.9131188),
("S1",  1.0000000))

我的第一个想法是创建一个Dictionary，但这需要一个类来用作容器。然后我想到了枚举的想法，但我读过“枚举是用来整型的”，我有两个枚举。然后是类和结构，但在这一点上我完全迷惑了，我相信我目前对在C#中做这件事的最佳实践的理解还不够。

我的目标用途是在应用程序模型(元素的数值部分)和用户模型(命名的、与域相关的元素部分)之间建立一个“映射”。

有什么建议吗？

Answer 1

这真的取决于您想要如何访问这些值。

常量

如果您将始终使用变量名，例如：

double x = C7;

然后你可以使用一个充满常量的类，如下所示：

public class VertebralHeights
{
    public const double C7 = 0.0000000d;
}

字典

但是，如果您想要动态访问它们，例如：

string id = "C7";
double x = VertebralHeights[id];

然后，使用Dictionary会更好，您可以这样定义它：

Dictionary<string, double> VertebralHeights = new Dictionary<string, double>()
{
    { "C7", 0.0000000d },
    { "T1", 0.0391914d}
}

有两种方式在一起的。

如果您希望同时使用强类型和动态访问值，则可以扩展上述方法中的任何一种...

对于常量(方法1)，添加一个接受字符串的函数：

public double GetValue(string s)
{
    switch(s)
    {
        case "C7": return C7;
        case "T7": return T7;
        //...and so on...
        default: return 0;//or an alternate default
    }
}

(注意:您可以使用反射来实现这一点，使用大量列表会更容易，但在这里不值得额外的性能损失)

对于字典方法(方法2)，您可以添加一个getter集合：

public double C7 { get { return VertebralHeights["C7"]; } }

Answer 2

这是我对此的看法-使用一个单例类，这是一个字典：

public class Vertebrae : Dictionary<string, double>
{
    private Vertebrae() : base() { }


    private static Vertebrae _heights = new Vertebrae() {
        { "C7", 0.0 },
        { "T1", 0.0391914 },
        { "T2", 0.0785479 },
    };

    public static Vertebrae Heights { get { return _heights; } }

    public static double C7 { get { return Heights["C7"]; } }
    public static double T1 { get { return Heights["T1"]; } }
    public static double T2 { get { return Heights["T2"]; } }

    public static IEnumerable<double> All
    {
        get
        {
            return new List<double>() { C7, T1, T2 };
        }
    }
}

要通过字符串名称访问椎骨，请执行以下操作：

double c7 = Vertebrae.Heights["C7"];

要通过符号名称访问椎骨，请执行以下操作：

double c7 = Vertebrae.C7;

要枚举您的椎骨，请执行以下操作：

foreach (double v in Vertebrae.All) { /* ... */ }

对于枚举器，您可以像在枚举器中一样初始化单个静态列表，但我不确定首先初始化的是静态列表还是静态字典...

Answer 3

将其作为枚举，并在前面编写黑盒管道代码。你不会后悔的！这就是我要做的：

编写一个自定义属性，以便可以将双精度值关联到每个枚举：

[AttributeUsage(AttributeTargets.Field, Inherited = false, AllowMultiple = false)]
internal sealed class VertebralHeightAsDoubleAttribute : Attribute
{
  public double HeightValue { get; private set; }

  public VertebralHeightAsDoubleAttribute(double heightValue_)
  {
    HeightValue = heightValue_;
  }
}   

一些让生活变得更简单的扩展方法：

public static class VHAttribExtensions
{
  public static string ToNameString(this VertebralHeight target)
  {
    return Enum.GetName(typeof(VertebralHeight), target);
  }

  public static double ToHeightValue(this VertebralHeight target)
  {
    var fi = target.GetType().GetField(target.ToString());
    var attributes = (VertebralHeightAsDoubleAttribute[])fi.GetCustomAttributes(
      typeof(VertebralHeightAsDoubleAttribute), false);
    return attributes.Length > 0 ? attributes[0].HeightValue : double.NaN;
  }
}

使用自定义属性定义枚举：

public enum VertebralHeight
{
  [VertebralHeightAsDouble(0.0000000)]
  C7,
  [VertebralHeightAsDouble(0.0391914)]
  T1,
  [VertebralHeightAsDouble(0.0785479)]
  T2,
  [VertebralHeightAsDouble(0.1183993)]
  T3,
  [VertebralHeightAsDouble(0.1590759)]
  T4,
  [VertebralHeightAsDouble(0.2009076)]
  T5,
  [VertebralHeightAsDouble(0.2442244)]
  T6,
  [VertebralHeightAsDouble(0.2893564)]
  T7,
  [VertebralHeightAsDouble(0.3366337)]
  T8,
  [VertebralHeightAsDouble(0.3863861)]
  T9,
  [VertebralHeightAsDouble(0.4389439)]
  T10,
  [VertebralHeightAsDouble(0.4946370)]
  T11,
  [VertebralHeightAsDouble(0.5537954)]
  T12,
  [VertebralHeightAsDouble(0.6167492)]
  L1,
  [VertebralHeightAsDouble(0.6838284)]
  L2,
  [VertebralHeightAsDouble(0.7553630)]
  L3,
  [VertebralHeightAsDouble(0.8316832)]
  L4,
  [VertebralHeightAsDouble(0.9131188)]
  L5,
  [VertebralHeightAsDouble(1.0000000)]
  S1
}

测试它：

static void Main(string[] args)
{
  var list = Enum.GetValues(typeof(VertebralHeight)).OfType<VertebralHeight>();
  foreach (var vh in list)
  {
    Console.WriteLine("{0} : {1}", vh.ToNameString(), vh.ToHeightValue());
  }
  Console.ReadLine();
}