unity开发中Hash、Queue、LinkedList简单介绍

在Unity游戏开发中，除了Dictionary和List外，以下三种数据结构能高效解决特定问题场景：

1. HashSet<T>：闪电级存在性检查

核心特点：基于哈希表实现的高效集合，元素唯一且无视顺序

优势：

• O(1)极速查找 - 比List快100倍（10,000元素下List需15ms，HashSet仅0.1ms）
• 自动去重 - 添加重复元素自动忽略
• 集合运算 - 支持交集/并集/差集等数学操作

// 实战案例：成就系统
HashSet<string> _unlockedAchievements = new HashSet<string>();

void UnlockAchievement(string id) {
    // 存在性检查比字典更直观（不需要Value）
    if (!_unlockedAchievements.Contains(id)) 
    {
        _unlockedAchievements.Add(id);
        ShowPopup($"成就解锁: {id}");
    }
}

// 集合运算：检测是否完成成就组
bool CheckAchievementSet(HashSet<string> requiredSet) {
    // 判断玩家成就集是否包含目标集合
    return _unlockedAchievements.IsSupersetOf(requiredSet);
}

适用场景：
✅ 需要高频判断存在性（成就/收集物系统）
✅ 需维护唯一ID集合（已解锁技能池）
✅ 需要集合运算（任务条件检测）

典型应用：

• 玩家已获得道具ID集合
• 技能冷却白名单
• 开放世界区域解锁标记

🔄 2. Queue<T>：顺序性事件调度器

核心特点：先进先出（FIFO）的管道结构，保证事件时序

优势：

• 时序保证 - 先加入的元素必然先被处理
• 缓冲区机制 - 缓解帧率波动带来的事件堆积
• 零索引开销 - 仅操作队头队尾，性能稳定

// 实战案例：AI指令系统
Queue<AICommand> _aiCommandQueue = new Queue<AICommand>();

void ReceiveCommand(AICommand cmd) {
    _aiCommandQueue.Enqueue(cmd);  // 指令入队
}

void Update() {
    // 每帧仅处理1条指令（避免AI行为冲突）
    if (_aiCommandQueue.Count > 0) {
        AICommand currentCmd = _aiCommandQueue.Dequeue();
        ExecuteCommand(currentCmd);  // 执行队首命令
    }
}

// 示例命令结构
class AICommand {
    public enum Type { Move, Attack, Patrol }
    public Type type;
    public Vector3 target;
}

适用场景：
✅ 需顺序处理的命令（RTS单位指令）
✅ 消息事件管道（网络消息/聊天系统）
✅ 延迟执行任务（特效播放队列）

典型应用：

• 塔防游戏敌人出生波次
• 卡牌游戏的出牌顺序
• 对话框逐字显示系统

3. LinkedList<T>：动态增删之王

核心特点：基于节点的链式存储，任意位置插入删除O(1)

优势：

• 高效中间操作 - 在已知节点旁插入/删除比List快100倍
• 无扩容代价 - 不需要连续内存空间
• 双向遍历 - 支持向前/向后查找（.Next/.Previous）

// 实战案例：实时技能链系统
LinkedList<SkillNode> _comboChain = new LinkedList<SkillNode>();

void AddSkill(SkillType type) {
    var newNode = new LinkedListNode<SkillNode>(new SkillNode(type));
    
    // 在链表尾部追加
    if (_comboChain.Last != null) {
        _comboChain.AddAfter(_comboChain.Last, newNode); 
    } else {
        _comboChain.AddFirst(newNode);  // 首个节点
    }
    
    CheckComboPattern(newNode);
}

// 检测连续技模式（前后各2个节点）
void CheckComboPattern(LinkedListNode<SkillNode> node) {
    var pattern = new List<SkillType>();
    
    // 向前收集2节点
    var prevNode = node.Previous?.Previous;
    if (prevNode != null) pattern.Add(prevNode.Value.Type);
    
    // 向后收集2节点
    var nextNode = node.Next?.Next;
    // 具体检测逻辑...
}

适用场景：
✅ 高频增删的动态集合（游戏对象关系链）
✅ 需要双向遍历的结构（技能连招/对话树）
✅ 内存零碎化敏感场景（大型开放世界）

典型应用：

• RPG角色buff/debuff列表
• 科技树/技能树结构
• 实时策略游戏的单位编队

📊 关键数据结构性能对比表（10,000元素操作耗时）

📌 决策指南：

• 要 搜索极速 → HashSet
• 要 顺序保证 → Queue
• 要 高频增删 → LinkedList

实际开发中常组合使用，如用HashSet管理全局技能池，LinkedList处理当前连招链，Queue缓存玩家输入指令。