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c# - IEquatable在公差范围内，如何实现 GetHashCode()

问题描述

我有一个以以下方式Point3d实现的结构：IEquatable<Point3d>

public override bool Equals(object obj) {
    return obj is Point3d p && Equals(p);
}

public bool Equals(Point3d other) {
    return Equals(other, Tolerance.ToleranceDecimal);
}

public bool Equals(Point3d other, double tolerance) {
    if (tolerance < 0) throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(tolerance), tolerance, "Expected a tolerance greater than or equal to 0");
    return Math.Abs(X - other.X) <= tolerance && Math.Abs(Y - other.Y) <= tolerance && Math.Abs(Z - other.Z) <= tolerance;
}

public override int GetHashCode() {
    var hash = 17;
    hash = hash * 23 + X.GetHashCode();
    hash = hash * 23 + Y.GetHashCode();
    hash = hash * 23 + Z.GetHashCode();
    return hash;
}

public static bool operator ==(Point3d firstPoint, Point3d secondPoint) {
    return firstPoint.Equals(secondPoint);
}

public static bool operator !=(Point3d firstPoint, Point3d secondPoint) {
    return !(firstPoint == secondPoint);
}

这已经在应用程序中大量使用，期望检查两点之间的相等性允许容差（这是实现正常工作所必需的）。

如果我注意到Equals和GetHashCode方法不一致，并且确实不可能以GetHashCode会产生良好且一致的结果的形式编写。这个问题在使用 Linq 查询的情况下尤其成问题，例如points.Distinct()如果直接比较结果点可能被认为是 Equal，例如points[0] == points[1]

我个人认为最好的选择是进行Equals如下更改，使其行为与以下内容一致GetHashCode：

public bool Equals(Point3d other) {
    return Equals(other, 0);
}

然而，由于这已经在应用程序中大量使用，这将是一个重大的突破性变化。我认为这是错误的做法，但我正在考虑GetHashCode改为：

public override int GetHashCode() {
    return 0;
}

我的理解是，上述内容将强制Equals使用该方法，这将导致性能下降，但也允许在 Linq 查询中将容差内的点视为相等。我想知道这是否会让我发现任何其他潜在的陷阱。

我不确定还有哪些其他途径可供我使用，因此我非常想就解决此问题的最佳方法寻求建议。

提前致谢！

标签： c#.netalgorithmgethashcodeiequatable

解决方案

苦涩的事实是，您无法Equals使用任意实现正确的tolerance。 Equals（有关详细信息，请参阅https://msdn.microsoft.com/en-us/library/336aedhh(v=vs.100).aspx）必须是可传递的，即当且仅当(x.Equals(y) && y.Equals(z))返回时返回。true x.Equals(z)true

在这里我们可以为 given创建一个反例Tolerance.ToleranceDecimal：

 Point3d x = new Point3d(-Tolerance.ToleranceDecimal * 2.0 / 3.0, 0, 0);
 Point3d y = new Point3d(0, 0, 0);
 Point3d z = new Point3d(Tolerance.ToleranceDecimal * 2.0 / 3.0, 0, 0);

如你看到的

 x.Equals(y) == true
 y.Equals(z) == true

但

 x.Equals(z) == false

由于Equals实现不正确，我们无法创建对应GetHashCode的，除了退化（和无用）

 public override int GetHashCode() {
   return 0;
 }

因为和ifGetHashCode必须返回相同的值。在我们的例子中：让和xyx.Equals(y) == truex < yy = x + N * tolerance

 x equals to 
 x + tolerance / 2.0 equals to
 x + tolerance / 2.0 * 2 equals to
 x + tolerance / 2.0 * 3 equals to
 ...
 x + tolerance / 2.0 * 2 * N equals to
 y

这意味着对于任何任意x和y非零容忍GetHashCode必须为任何参数返回相同的值。

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