C# Dictionary 值為 List 時正確添加元素避免鍵衝突

常見錯誤誤區

直接 dict[key].Add(value) 會拋出 KeyNotFoundException，因鍵不存在時無法訪問值集合。

標準安全模式

var dict = new Dictionary<string, List<int>>();
string key = "group1";
int value = 42;

// 寫法 1：TryGetValue + 實例化 (推薦，單線程)
if (!dict.TryGetValue(key, out var list)) {
    list = new List<int>();
    dict[key] = list;
}
list.Add(value);

// 寫法 2：GetOrAdd (System.Collections.Concurrent 並發安全)
var concurrentDict = new ConcurrentDictionary<string, List<int>>();
concurrentDict.GetOrAdd(key, _ => new List<int>()).Add(value); // 注意：List 非線程安全，高併發需鎖或用 ConcurrentBag

簡潔擴展方法 (C# 7.0+)

public static class DictExtensions {
    public static void AddToList<TKey, TValue>(
        this Dictionary<TKey, List<TValue>> dict, TKey key, TValue value) {
        if (!dict.TryGetValue(key, out var list)) {
            list = new List<TValue>();
            dict[key] = list;
        }
        list.Add(value);
    }
}
// 使用
dict.AddToList("group1", 42);

進階：一鍵構建 Lookup (替代手動字典)

var items = new[] { ("A", 1), ("B", 2), ("A", 3) };
var lookup = items.ToLookup(kv => kv.Item1, kv => kv.Item2);
// lookup["A"] → IEnumerable<int> {1, 3}，唯讀、自動分組、無鍵不存在異常

ILookup<TKey, TValue> 專為「一鍵多值」設計，比手維護 Dictionary<TKey, List<TValue>> 更安全、語義更清晰。