C#の辞書の内部実装原理は何ですか？

C#の辞書は、ハッシュテーブルデータ構造を使用して実装されています。ハッシュテーブルは、キーと値のペアを速く格納して検索するためのデータ構造です。これは、キーをハッシュ値に変換し、そのハッシュ値を格納されたバケツにマッピングすることで高速な検索操作を実現しています。

辞書の下には、複数のキーと値を格納するための配列が使用されています。新しいキーと値を格納する必要がある場合、まずハッシュ関数を使ってそのキーのハッシュ値を計算します。その後、ハッシュ値に対応するバケツを見つけて、その中にキーと値を格納します。

キーを検索する必要がある場合は、ハッシュ関数を使用してそのキーのハッシュ値を計算し、そのハッシュ値に基づいて対応するバケツを見つけます。次に、そのバケツ内で指定されたキーを検索して、対応する値を返します。

複数のキーのハッシュ値が同じ場合（ハッシュ衝突と呼ばれる）、辞書はリストや赤黒木などのデータ構造を使用してこれらのキー/値のペアを格納します。これにより、ハッシュ衝突が多い場合でも、検索効率を安定させることができます。

辞書の基本実装には、ダイナミックなストレージバケットの数の調整やストレージスペースの再割り当てなど、他の最適化技術も含まれており、辞書の性能を向上させるための取り組みがされています。