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C#整理——集合

System.Collections 命名空间包含接口和类，这些接口和类定义各种对象（如列表、队列、位数组、哈希表和字典）的集合。
System.Collections.Generic 命名空间包含定义泛型集合的接口和类，泛型集合允许用户创建强类型集合，它能提供比非泛型强类型集合更好的类型安全性和性能。
System.Collections.Specialized 命名空间包含专用的和强类型的集合，例如，链接的列表词典、位向量以及只包含字符串的集合。

在System.Collections命名空间中提供了许多接口：

一：System.Colloctions中表示集合的行为的接口有：

1)ICollection
定义所有集合的大小、枚举数和同步方法。派生于IEnumerable，它定义了集合类最基本的行为，所有的集合类都实现了这个接口(基接口)但是它的行为太过基本：主要就是一个Count属性，单独实现它没有太大意义。

2)IEnumerable
公开枚举数，该枚举数支持在集合上进行简单迭代，它只有一个方法 GetEnumerator()，该方法可以返回一个IEnumerator接口，通过它可以遍历集合，基本上所有的集合类都实现了这个接口。

3)IList
IList实现是可排序且可按照索引访问其成员的值的集合，它本身实现了ICollection和IEnumerable接口，是所有列表的抽象基类。IList 实现有三种类别：只读、固定大小、可变大小。

4)IDictionary
IDictionary实现是键/值对的集合，它本身实现了ICollection和IEnumerable接口，是键/值对的集合的基接口。IDictionary 实现有三种类别：只读、固定大小、可变大小。
IDictionary可称为字典、映射或散列表，它根据键(任意类型)来访问值

二.System.Collections中可以直接使用的集合类有：
1)ArrayList
实现了接口：IList、ICollection、IEnumerable，只要集合未被修改，ArrayList 就可安全地同时支持多个读取器
随着向 ArrayList 中添加元素，容量通过重新分配按需自动增加(2倍增加)。如果需要建立一个对象数组，但不能预先知道数组的大小，就可以使用ArrayList。ArrayList把所有元素都当作object对象引用，因而在访问ArrayList的元素时要进行类型转换。
优点：动态改变大小、灵活方便的插入和删除元素、可排序
缺点：插入时性能不如数组、不是强类型的

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
            }
            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

            }
        }
    }
}

2)BitArray
实现了接口：ICollection、IEnumerable，管理位值的压缩数组。

3)Hashtable
在.NET Framework中，Hashtable是System.Collections命名空间提供的一个容器，用于处理和表现类似key/value的键值对，其中key通常可用来快速查找，同时key是区分大小写；value用于存储对应于key的值。Hashtable中key/value键值对均为object类型，所以Hashtable可以支持任何类型的key/value键值对.

哈希表的简单操作
在哈希表中添加一个key/value键值对：HashtableObject.Add(key,value);
在哈希表中去除某个key/value键值对：HashtableObject.Remove(key);
从哈希表中移除所有元素： HashtableObject.Clear();
判断哈希表是否包含特定键key： HashtableObject.Contains(key);

实例一：

using System;
using System.Collections; //使用Hashtable时，必须引入这个命名空间
class hashtable
{
     public static void Main()
     {
     Hashtable ht=new Hashtable(); //创建一个Hashtable实例
     ht.Add("E","e");//添加key/value键值对
     ht.Add("A","a");
     ht.Add("C","c");
     ht.Add("B","b");
     string s=(string)ht["A"];
     if(ht.Contains("E")) //判断哈希表是否包含特定键,其返回值为true或false
       Console.WriteLine("the E key:exist");
     ht.Remove("C");//移除一个key/value键值对
     Console.WriteLine(ht["A"]);//此处输出a
     ht.Clear();//移除所有元素
     Console.WriteLine(ht["A"]); //此处将不会有任何输出
     }
}

遍历哈希表
遍历哈希表需要用到DictionaryEntry Object，代码如下：
for(DictionaryEntry de in ht) //ht为一个Hashtable实例
{
    Console.WriteLine(de.Key);//de.Key对应于key/value键值对key
    Console.WriteLine(de.Value);//de.Key对应于key/value键值对value
}

对哈希表进行排序
     对哈希表进行排序在这里的定义是对key/value键值对中的key按一定规则重新排列，但是实际上这个定义是不能实现的，因为我们无法直接在Hashtable进行对key进行重新排列，如果需要Hashtable提供某种规则的输出，可以采用一种变通的做法：
ArrayList akeys=new ArrayList(ht.Keys); //别忘了导入System.Collections
akeys.Sort(); //按字母顺序进行排序
foreach(string skey in akeys)
{
    Console.Write(skey + ":");
    Console.WriteLine(ht[skey]);//排序后输出
}

SortedList类：表示键/值对的集合，与哈希表类似，区别在于SortedList中的Key数组排好序的。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Collections;
namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        public static void Main()
        {
            SortedList sl = new SortedList();
            sl["c"] = 41;
            sl["a"] = 42;
            sl["d"] = 11;
            sl["b"] = 13;

            foreach (DictionaryEntry element in sl)
            {
                string s = (string)element.Key;
                int i = (int)element.Value;
                Console.WriteLine("{0},{1}", s, i);
            }
        }
    }
}

5）

Dictionary 泛型集合

泛型最常见的用途是泛型集合，命名空间System.Collections.Generic 中包含了一些基于泛型的集合类，使用泛型集合类可以提供更高的类型安全性，还有更高的性能，避免了非泛型集合的重复的装箱和拆箱。
很多非泛型集合类都有对应的泛型集合类，下面是常用的非泛型集合类以及对应的泛型集合类：

非泛型集合类	泛型集合类
ArrayList	List<T>
HashTable	DIctionary<T>
Queue	Queue<T>
Stack	Stack<T>
SortedList	SortedList<T>

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，如果我们操纵的数据类型相对确定的化用 Dictionary<TKey,TValue> 集合类来存储数据就方便多了，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。

下面是简单的例子，包括声明，填充键值对，移除键值对，遍历键值对
    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);
    }

6)Queue
实现了接口：ICollection、IEnumerable，Queque是队列，先进先出的访问各个元素，可以调用Queque对象的GetEnumerator()方法，得到IEnumerator对象，来遍历队列中的各个元素。

Queue：队列，表示对象的先进先出集合。Enqueue方法入队列，Dequeue方法出队列。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Collections;
namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Queue qu = new Queue();
            Queue qu2 = new Queue();
            foreach (int i in new int[4] { 1, 2, 3, 4 })
            {
                qu.Enqueue(i);//入队
                qu2.Enqueue(i);
            }

            foreach (int i in qu)
            {
                Console.WriteLine(i);//遍历
            }

            qu.Dequeue();//出队
            Console.WriteLine("Dequeue");
            foreach (int i in qu)
            {
                Console.WriteLine(i);
            }

            qu2.Peek();//返回位于 Queue 开始处的对象但不将其移除。
            Console.WriteLine("Peek");
            foreach (int i in qu2)
            {
                Console.WriteLine(i);
            }
        }
    }
}

7)Stack
实现了接口：ICollection、IEnumerable，Stack是堆栈，后进先出的访问各个元素。可以调用Stack对象的GetEnumerator()方法，得到IEnumerator对象，来遍历堆栈中的各个元素。

Stack：栈，表示对象的简单的后进先出非泛型集合。Push方法入栈，Pop方法出栈。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Collections;
namespace ConsoleApplication1
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Stack sk = new Stack();
            Stack sk2 = new Stack();
            foreach (int i in new int[4] { 1, 2, 3, 4 })
            {
                sk.Push(i);//入栈
                sk2.Push(i);
            }

            foreach (int i in sk)
            {
                Console.WriteLine(i);//遍历
            }

            sk.Pop();//出栈
            Console.WriteLine("Pop");
            foreach (int i in sk)
            {
                Console.WriteLine(i);
            }

            sk2.Peek();//弹出最后一项不删除
            Console.WriteLine("Peek");
            foreach (int i in sk2)
            {
                Console.WriteLine(i);
            }
        }
    }
}

三.上面提到的几种集合类，他们都是通用的集合类，他们所接受的元素大都是Object类型，当对象放入了集合之后，都失去了原有的类型信息－即这些通用集合类都不是强类型的，解决办法是使用强类型的集合类
System.Collections命名空间下的CollectionBase，DictionaryBase，ReadOnlyCollectionBase 类。System.Collections.Specialized命名空间下的一些类可以满足要求，可以直接使用也可以继承。

四：定义集合

推荐通过继承System.Collections.CollectionBase这个抽象类来定义自己的集合；

如：

public class Animal : CollectinBase
    {
        public void Add(Animal newAnimal)
        {
            List.Add(newAnimal);
        }
        public void Remove(Animal newAnimal)
        {
            List.Remove(newAnimal);
        }
    }

    Animal aninmal=new Animal();
    annimal.Add(猫)；
    animal.Add(狗)；

常用的属性和方法如下：

	常用属性	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。
	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。

以上内容是从几篇优秀的博文中整理而来。

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