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  • C# 集合类 :(Array、 Arraylist、List、Hashtable、Dictionary、Stack、Queue)

    我们用的比较多的非泛型集合类主要有 ArrayList类 和 HashTable类。我们经常用HashTable 来存储将要写入到数据库或者返回的信息,在这之间要不断的进行类型的转化,增加了系统装箱和拆箱的负担,14:31:45,例如我们需要在电子商务网站中存储用户的购物车信息(商品名,对应的商品个数)时,完全可以用 Dictionary<string, int> 来存储购物车信息,而不需要任何的类型转化。
     
    1.数组是固定大小的,不能伸缩。虽然System.Array.Resize这个泛型方法可以重置数组大小, 
     
    但是该方法是重新创建新设置大小的数组,用的是旧数组的元素初始化。随后以前的数组就废弃!而集合却是可变长的 
     
    2.数组要声明元素的类型,集合类的元素类型却是object. 
     
    3.数组可读可写不能声明只读数组。集合类可以提供ReadOnly方法以只读方式使用集合。 
     
    4.数组要有整数下标才能访问特定的元素,然而很多时候这样的下标并不是很有用。集合也是数据列表却不使用下标访问。 
     
    很多时候集合有定制的下标类型,对于队列和栈根本就不支持下标访问! 
     
     
     
    1.数组 
     
    int[] intArray1; 
     
    //初始化已声明的一维数组 
     
    intArray1 = new int[3]; 
     
    intArray1 = new int[3]{1,2,3}; 
     
    intArray1 = new int[]{1,2,3}; 
     
     
     
    2.ArrayList类对象被设计成为一个动态数组类型,其容量会随着需要而适当的扩充 
     
    方法 
     
    1:Add()向数组中添加一个元素, 
     
    2:Remove()删除数组中的一个元素 
     
    3:RemoveAt(int i)删除数组中索引值为i的元素 
     
    4:Reverse()反转数组的元素 
     
    5:Sort()以从小到大的顺序排列数组的元素 
     
    6:Clone()复制一个数组 
     
    using System;
     
     using System.Collections.Generic;
     
     using System.Text;
     
     using System.Collections;
     
     namespace ConsoleApplication1
     
     {
     
         class Program
     
          {
     
             static void Main(string[] args)
     
              {
     
                 ArrayList al = new ArrayList();
     
                 al.Add(100);//单个添加
     
                  foreach (int number in new int[6] { 9, 3, 7, 2, 4, 8 })
     
                  {
     
                     al.Add(number);//集体添加方法一//清清月儿 
     
                 }
     
                  int[] number2 = new int[2] { 11,12 };
     
                 al.AddRange(number2);//集体添加方法二
     
                 al.Remove(3);//移除值为3的
     
                 al.RemoveAt(3);//移除第3个
     
                 ArrayList al2 = new ArrayList(al.GetRange(1, 3));//新ArrayList只取旧ArrayList一部份
     
     
                 Console.WriteLine("遍历方法一:");
     
                 foreach (int i in al)//不要强制转换
     
                  {
     
                     Console.WriteLine(i);//遍历方法一
     
                 }
     
     
     
                 Console.WriteLine("遍历方法二:");
     
                 for (int i = 0; i != al2.Count; i++)//数组是length
     
                  {
     
                     int number = (int)al2[i];//一定要强制转换
     
                     Console.WriteLine(number);//遍历方法二
     
                 }
     
             }
     
         }
     
     }
     
     
     
    3.List 
     
    可通过索引访问的对象的强类型列表。提供用于对列表进行搜索、排序和操作的方法,在决定使用 List 还是使用 ArrayList 类(两者具有类似的功能)时,记住 List 类在大多数情况下执行得更好并且是类型安全的。如果对 List 类的类型 T 使用引用类型,则两个类的行为是完全相同的。但是,如果对类型 T 使用值类型,则需要考虑实现和装箱问题。 
     
    如果对类型 T 使用值类型,则编译器将特别针对该值类型生成 List 类的实现。这意味着不必对 List 对象的列表元素进行装箱就可以使用该元素,并且在创建大约 500 个列表元素之后,不对列表元素装箱所节省的内存将大于生成该类实现所使用的内存。 
     
    //声明一个List对象,只加入string参数 
     
    List<string> names = new List<string>(); 
     
    names.Add("乔峰"); 
     
    names.Add("欧阳峰"); 
     
    names.Add("马蜂"); 
     
    //遍历List 
     
    foreach (string name in names) 
     
     
    Console.WriteLine(name); 
     
     
    //向List中插入元素 
     
    names.Insert(2, "张三峰"); 
     
    //移除指定元素 
     
    names.Remove("马蜂"); 
     
     
     
    4.Dictionary 
     
    表示键和值的集合。Dictionary遍历输出的顺序,就是加入的顺序,这点与Hashtable不同 
     
    Dictionary<string, string> myDic = new Dictionary<string, string>();
     
         myDic.Add("aaa", "111");
     
         myDic.Add("bbb", "222");
     
         myDic.Add("ccc", "333");
     
         myDic.Add("ddd", "444");
     
         //如果添加已经存在的键,add方法会抛出异常
     
         try
     
           {
     
             myDic.Add("ddd","ddd");
     
         }
     
         catch (ArgumentException ex)
     
           {
     
             Console.WriteLine("此键已经存在:" + ex.Message);
     
         }
     
         //解决add()异常的方法是用ContainsKey()方法来判断键是否存在
     
         if (!myDic.ContainsKey("ddd"))
     
           {
     
             myDic.Add("ddd", "ddd");
     
         }
     
         else
     
           {
     
             Console.WriteLine("此键已经存在:");
     
         }
     
     
         //而使用索引器来负值时,如果建已经存在,就会修改已有的键的键值,而不会抛出异常
     
         myDic ["ddd"]="ddd";
     
         myDic["eee"] = "555";
     
         
         //使用索引器来取值时,如果键不存在就会引发异常
     
         try
     
           {
     
             Console.WriteLine("不存在的键""fff""的键值为:" + myDic["fff"]);
     
         }
     
         catch (KeyNotFoundException ex)
     
           {
     
             Console.WriteLine("没有找到键引发异常:" + ex.Message);
     
         }
     
         //解决上面的异常的方法是使用ContarnsKey() 来判断时候存在键,如果经常要取健值得化最好用 TryGetValue方法来获取集合中的对应键值
     
         string value = "";
     
         if (myDic.TryGetValue("fff", out value))
     
           {
     
             Console.WriteLine("不存在的键""fff""的键值为:" + value );
     
         }
     
         else
     
           {     
     
             Console.WriteLine("没有找到对应键的键值"); 
     
         }
     
         
     
         //下面用foreach 来遍历键值对
     
         //泛型结构体 用来存储健值对
     
         foreach (KeyValuePair<string, string> kvp in myDic)
     
           {
     
             Console.WriteLine("key={0},value={1}", kvp.Key, kvp.Value);
     
         }
     
         //获取值得集合
     
         foreach (string s in myDic.Values)
     
           {
     
             Console.WriteLine("value={0}", s);
     
         }
     
         //获取值得另一种方式
     
         Dictionary<string, string>.ValueCollection values = myDic.Values;
     
         foreach (string s in values)
     
           {
     
             Console.WriteLine("value={0}", s);
     
         }
     
     
    常用的属性和方法如下 
     
     
     1.常用的属性

        属性说明 

     Comparer 
     获取用于确定字典中的键是否相等的 IEqualityComparer。 
     
     Count 
     获取包含在 Dictionary中的键/值对的数目。 
     
     Item 
     获取或设置与指定的键相关联的值。
     
     Keys 
     获取包含 Dictionary中的键的集合。 
     
     Values 
     获取包含 Dictionary中的值的集合。 
     
     
     2.常用的方法
       方法说明 
     
     Add 
     将指定的键和值添加到字典中。 
     
     
     Clear 
     从 Dictionary中移除所有的键和值。 
     
      ContainsKey 
     确定 Dictionary是否包含指定的键。 
     
     ContainsValue 
     确定 Dictionary是否包含特定值。 
     
     Equals  
     已重载。 确定两个 Object实例是否相等。 (从 Object继承。) 
     
     GetEnumerator 
     返回循环访问 Dictionary的枚举数。 
     
     GetHashCode  
     用作特定类型的哈希函数。GetHashCode适合在哈希算法和数据结构(如哈希表)中使用。 (从 Object继承。) 
     
     GetObjectData 
     实现 System.Runtime.Serialization.ISerializable接口,并返回序列化 Dictionary实例所需的数据。 
     
     GetType  
     获取当前实例的 Type。 (从 Object继承。) 
     
     OnDeserialization 
     实现 System.Runtime.Serialization.ISerializable接口,并在完成反序列化之后引发反序列化事件。 
     
     ReferenceEquals  
     确定指定的 Object实例是否是相同的实例。 (从 Object继承。) 
     
     Remove 
     从 Dictionary中移除所指定的键的值。 
     
     ToString  
     返回表示当前 Object的 String。 (从 Object继承。) 
     
     TryGetValue 
     获取与指定的键相关联的值。 
     
     
    5.SortedList类 
     
    与哈希表类似,区别在于SortedList中的Key数组排好序的 
     
    //SortedList 
     
    System.Collections.SortedList list=new System.Collections.SortedList(); 
     
    list.Add("key2",2); 
     
    list.Add("key1",1); 
     
    for(int i=0;i<list.Count;i++) 
     
     
    System.Console.WriteLine(list.GetKey(i)); 
     
     
     
     
    6.Hashtable类 
     
    哈希表,名-值对。类似于字典(比数组更强大)。哈希表是经过优化的,访问下标的对象先散列过。如果以任意类型键值访问其中元素会快于其他集合。 
     
    GetHashCode()方法返回一个int型数据,使用这个键的值生成该int型数据。哈希表获取这个值最后返回一个索引,表示带有给定散列的数据项在字典中存储的位置。 
     
    Hashtable 和 Dictionary <K, V> 类型 
     1:单线程程序中推荐使用 Dictionary, 有泛型优势, 且读取速度较快, 容量利用更充分.
     2:多线程程序中推荐使用 Hashtable, 默认的 Hashtable 允许单线程写入, 多线程读取, 对 Hashtable 进一步调用 Synchronized() 方法可以获得完全线程安全的类型. 而 Dictionary 非线程安全, 必须人为使用 lock 语句进行保护, 效率大减.
     3:Dictionary 有按插入顺序排列数据的特性 (注: 但当调用 Remove() 删除过节点后顺序被打乱), 因此在需要体现顺序的情境中使用 Dictionary 能获得一定方便.
     
     
    HashTable中的key/value均为object类型,由包含集合元素的存储桶组成。存储桶是 HashTable中各元素的虚拟子组,与大多数集合中进行的搜索和检索相比,存储桶可令搜索和检索更为便捷。每一存储桶都与一个哈希代码关联,该哈希代码是使用哈希函数生成的并基于该元素的键。HashTable的优点就在于其索引的方式,速度非常快。如果以任意类型键值访问其中元素会快于其他集合,特别是当数据量特别大的时候,效率差别尤其大。
     
    HashTable的应用场合有:做对象缓存,树递归算法的替代,和各种需提升效率的场合。
     
        //Hashtable sample
        System.Collections.Hashtable ht = new System.Collections.Hashtable(); 
        //--Be careful: Keys can't be duplicated, and can't be null----
        ht.Add(1, "apple");
        ht.Add(2, "banana");
        ht.Add(3, "orange");     
        //Modify item value:
        if(ht.ContainsKey(1))
            ht[1] = "appleBad"; 
        //The following code will return null oValue, no exception
        object oValue = ht[5];      
        //traversal 1:
        foreach (DictionaryEntry de in ht)
        {
            Console.WriteLine(de.Key);
            Console.WriteLine(de.Value);
        } 
        //traversal 2:
        System.Collections.IDictionaryEnumerator d = ht.GetEnumerator();
        while (d.MoveNext())
        {
            Console.WriteLine("key:{0} value:{1}", d.Entry.Key, d.Entry.Value);
        } 
        //Clear items
        ht.Clear();
     
     
    Dictionary和HashTable内部实现差不多,但前者无需装箱拆箱操作,效率略高一点。
     
        //Dictionary sample
        System.Collections.Generic.Dictionary<int, string> fruits =          new System.Collections.Generic.Dictionary<int, string>(); 
        fruits.Add(1, "apple");
        fruits.Add(2, "banana");
        fruits.Add(3, "orange"); 
        foreach (int i in fruits.Keys)
        {
            Console.WriteLine("key:{0} value:{1}", i, fruits);     }
     
        if (fruits.ContainsKey(1))
        {
            Console.WriteLine("contain this key.");
        }
     
     
    HashTable是经过优化的,访问下标的对象先散列过,所以内部是无序散列的,保证了高效率,也就是说,其输出不是按照开始加入的顺序,而Dictionary遍历输出的顺序,就是加入的顺序,这点与Hashtable不同。如果一定要排序HashTable输出,只能自己实现:
     
        //Hashtable sorting
        System.Collections.ArrayList akeys = new System.Collections.ArrayList(ht.Keys); //from Hashtable
        akeys.Sort(); //Sort by leading letter
        foreach (string skey in akeys)
        {
            Console.Write(skey + ":");
            Console.WriteLine(ht[skey]);
        }
     
     
    HashTable与线程安全:
     
    为了保证在多线程的情况下的线程同步访问安全,微软提供了自动线程同步的HashTable: 
     
    如果 HashTable要允许并发读但只能一个线程写, 要这么创建 HashTable实例:
     
        //Thread safe HashTable
        System.Collections.Hashtable htSyn = System.Collections.Hashtable.Synchronized(new System.Collections.Hashtable());
     
    这样, 如果有多个线程并发的企图写HashTable里面的 item, 则同一时刻只能有一个线程写, 其余阻塞; 对读的线程则不受影响。
     
     
    另外一种方法就是使用lock语句,但要lock的不是HashTable,而是其SyncRoot;虽然不推荐这种方法,但效果一样的,因为源代码就是这样实现的:
     
    //Thread safe
     
    private static System.Collections.Hashtable htCache = new System.Collections.Hashtable ();
     
     
     
    public static void AccessCache ()
     
    {
     
        lock ( htCache.SyncRoot )
     
        {
     
            htCache.Add ( "key", "value" );
     
     
     
            //Be careful: don't use foreach to operation on the whole collection
     
            //Otherwise the collection won't be locked correctly even though indicated locked
     
            //--by MSDN
     
        }
     
    }
     
     
     
    //Is equivalent to 等同于 (lock is equivalent to Monitor.Enter and Exit()
     
    public static void AccessCache ()
     
    {
     
        System.Threading.Monitor.Enter ( htCache.SyncRoot );
     
        try
     
        {
     
            /* critical section */
     
            htCache.Add ( "key", "value" );
     
     
            //Be careful: don't use foreach to operation on the whole collection
     
            //Otherwise the collection won't be locked correctly even though indicated locked
     
            //--by MSDN
     
        }
     
        finally
     
        {
     
            System.Threading.Monitor.Exit ( htCache.SyncRoot );
     
        }
     
    }
     
    7.Stack类 
     
    栈,后进先出。push方法入栈,pop方法出栈。
     
    System.Collections.Stack stack=new System.Collections.Stack(); 
     
    stack.Push(1); 
     
    stack.Push(2); 
     
     
     
    System.Console.WriteLine(stack.Peek()); 
     
    while(stack.Count>0) 
     
     
    System.Console.WriteLine(stack.Pop()); 
     
     
     
     
    8.Queue类 
     
    队列,先进先出。enqueue方法入队列,dequeue方法出队列。 
     
    System.Collections.Queue queue=new System.Collections.Queue(); 
     
    queue.Enqueue(1); 
     
    queue.Enqueue(2); 
     
     
    System.Console.WriteLine(queue.Peek()); 
     
    while(queue.Count>0) 
     
     
    System.Console.WriteLine(queue.Dequeue()); 
     
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