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C#のSortedListとSortedDictionaryの違いとは？特徴と使い分けを徹底解説

C#には、キーと値のペアを自動的に並べ替えて管理できるコレクションとして、SortedListとSortedDictionaryの2種類が用意されています。どちらも「キーに基づいてソート済みの状態でデータを保持する」という共通の目的を持っていますが、内部構造やメモリの使い方、アクセス方法、パフォーマンス特性などに明確な違いがあります。

本記事では、両者の主な相違点を比較表とサンプルコードとともにわかりやすく解説します。

SortedListとSortedDictionaryの違い一覧

No.比較項目SortedListSortedDictionary
1メモリ使用量要素を連続した領域に格納するため、1要素あたりのオーバーヘッドが小さく、消費メモリは少なめです。各要素を個別のノードオブジェクトとして保持するため、オーバーヘッドが大きく、消費メモリは多めになります。
2内部実装内部的にはソート済みの配列（キー配列と値配列）として実装され、要素はメモリ上の連続したブロックに格納されます。赤黒木（平衡二分探索木）として実装され、各要素は独立したオブジェクトとしてヒープ上に分散して配置されます。
3メモリ断片化連続したブロックで管理されるため、要素単位の細かい断片化は発生しにくい構造です。多数の小さなノードがヒープ全体に散在するため、長期間の運用では断片化が起きやすくなります。
4アクセス方法キーとインデックスの両方で要素にアクセスできます。「n番目の要素」を直接取得できるのが大きな特徴です。キーによるアクセスのみをサポートします。インデックスによるアクセスはできません。
5挿入・削除の性能挿入・削除時に後続要素のシフトが必要なため、計算量は O(n) となります。木構造の再バランスのみで済むため、O(log n) で高速に挿入・削除できます。
6検索性能二分探索により O(log n) でキーを検索できます。平衡二分探索木により O(log n) でキーを検索できます。

SortedListが向いているケース

  • メモリ使用量をできるだけ抑えたい場合
  • インデックスを使って順番に要素へアクセスしたい場合
  • データの読み取りが多く、挿入・削除が少ない場合

SortedDictionaryが向いているケース

  • 要素の挿入・削除を頻繁に行う場合
  • キーによるアクセスだけで十分な場合
  • 大規模データでも安定した O(log n) の操作性能が必要な場合

基本的な使い方のサンプルコード

// SortedList の例
var sortedList = new SortedList<string, int>();
sortedList.Add("banana", 2);
sortedList.Add("apple", 1);
Console.WriteLine(sortedList["apple"]);   // キーでアクセス → 1
Console.WriteLine(sortedList.GetKey(0));  // インデックスでアクセス → apple

// SortedDictionary の例
var sortedDict = new SortedDictionary<string, int>();
sortedDict.Add("banana", 2);
sortedDict.Add("apple", 1);
Console.WriteLine(sortedDict["apple"]);   // キーでアクセス → 1
// sortedDict[0] のようなインデックスアクセスは不可

まとめ

SortedListとSortedDictionaryは、どちらもキー順にデータを自動的に保持できるコレクションですが、SortedListは省メモリでインデックスアクセスが可能である一方、SortedDictionaryは挿入・削除が高速という特徴があります。読み取り中心の処理ならSortedList、更新処理が多いシナリオならSortedDictionaryを選ぶことで、アプリケーションの性能を最大限に引き出すことができます。


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