C#基礎知識系列十(集合)

前言

　　本節主要是來了解學習集合，以方便在程序編寫時，什么地方該選用什么集合，讓程序更健壯的運行起來。在學習了解集合之前，首先需要了解一些數據結構方面的知識。下面我們就先簡單的來看一下數據結構。

數據結構

 　　數據結構就是相互之間存在一種或多種特定關系的數據元素的集合。 程序界有一點很經典的話，程序設計=數據結構+算法。用源代碼來體現，數據結構，就是編程。

　　

 

集合分類

 在上圖中可以看到，集合總體上分為線性集合和非線性集合。線性集合按照存儲方式又分為直接存儲和順序存儲。

　　直接存儲，是指該類型的集合數據元素可以直接通過下標（即index）來訪問，在C#中直接存儲的數據結構有三類：Array（包含數組和List<T>）、string、struct。

　　直接存儲結構的優點是：向數據結構中添加元素是很高效的，直接放在數據末尾的第一個空位上就可以了。

　　直接存儲結構的缺點是：向集合插入元素將會變得低效，它需要給插入的元素騰出位置並順序移動后面的元素。

　　順序存儲結構，即線性表。線性表可動態的擴大和縮小，它在一片連續的區域中存儲數據元素。線性表不能按照索引進行查找，它是通過對地址的引用來搜索元素的，為了找到某個元素，它必須遍歷所有元素，直到找到對應的元素為止。所以，線性表的優點是插入和刪除數據效率高，缺點是查找的效率相對來說低一點。

　　線性表有可以分為隊列、棧以及索引群集，在C#中分別表現為：Queue<T>、Stack<T>，索引群集又進一步泛化為字典類型Dictionary<TKey,TValue>和雙向鏈表LinkedList<T>。

非線性集合自己在實際應用中比較少，而且感覺也比較復雜，所以在此先不做討論學習。下面我們就來一一的學習一下日常使用比較頻繁的集合吧。

數組

 數組就是包含同一類型的多個元素。

 數組的聲明：int[] intArray;

注意：數組聲明時，方括號([])必須跟在類型的后面，而不是變量名的后面。在C#中，將方括號放在變量名后是不合法的語法。

 數組的初始化：

 　　我們知道數組是引用類型，所以需要給他們分配堆上的內存。

1、intArray=new int[3];

2、intArray=new int[]{1,2,3};

3、int[] intArray={1,2,3}; 

數組在聲明和初始化后，可以使用索引器進行訪問，索引器總是以0開頭，表示第一個元素。

多維數組：

　　一般可以是一維數組，二維數組、三維數組、多維數組。下面簡單的來看一下數組吧

            ///最簡單的一維數組
            int[] intArray = { 1, 2, 3 };
            ///二維數組,兩行三列(類似X軸和Y軸平面幾何)
            int[,] intTwoArray=new int[2,3];
            intTwoArray[0, 0] = 0;
            intTwoArray[0, 1] = 1;
            intTwoArray[0, 2] = 2;
            intTwoArray[1, 0] = 3;
            intTwoArray[1, 1] = 4;
            intTwoArray[1, 2] = 5; 
            ///二維數組,三行四列
            int[,] intTwoArray2 = new int[,] 
            {
                { 1, 11, 111 }, 
                { 2, 22, 222 }, 
                { 3, 33, 333 }, 
                { 4, 44, 444 } 
            };
            ///三維數組,三行三列
            int[, ,] intThreeArray;
            intThreeArray = new int[,,] 
            { 
                { {1,1}, {11,11}, {111,111} }, 
                { {2,2}, {22,22}, {222,222} }, 
                { {3,3}, {33,33}, {333,333} }, 
                { {4,4}, {44,44}, {444,444} } 
             };

上面簡單的介紹說明了一下一維數組、二維數組和三維數組。

ArrayList

 ArrayList類繼承了以下幾個接口

    public class ArrayList : IList, ICollection, IEnumerable, ICloneable

以下來看一下ArrayList的基本操作

            ///定義一個一維數組
            int[] intArray = { 1, 2, 3 };
            ///直接將一維數組轉換為ArrayList;
            ArrayList array = new ArrayList(intArray);
            ///Add方法
            array.Add(5);
            ///Insert方法兩個參數，索引位置和值
            array.Insert(3, 7);
            ////刪除元素
            ///直接刪除Array中的指定元素
            array.Remove(3);  
            ////刪除索引位置為3的元素
            array.RemoveAt(3);
            ////刪除一個范圍，從Array中索引為1的元素開始刪除三個元素
            array.RemoveRange(1, 3);
            ///Array的遍歷
            foreach (int i in intArray)
            {
                Console.WriteLine(i);
            }
            ///查找元素
            ///查找元素為5,返回值為索引
            array.IndexOf(5);
            ////查找元素為5的，返回值為true/false
            array.Contains(5);

            Console.ReadLine();

List<T>

  List<T>類是  ArrayList 類的泛型等效類。 該類使用大小可按需動態增加的數組實現  IList<T> 泛型接口。 

看看List<T>所繼承的接口

   // 摘要:
    //     表示可通過索引訪問的對象的強類型列表。提供用於對列表進行搜索、排序和操作的方法。
    //
    // 類型參數:
    //   T:
    //     列表中元素的類型。
    [Serializable]
    [DebuggerTypeProxy(typeof(Mscorlib_CollectionDebugView<>))]
    [DebuggerDisplay("Count = {Count}")]
    public class List<T> : IList<T>, ICollection<T>, IEnumerable<T>, IList, ICollection, IEnumerable

T就是列表中元素的類型，下面我們以string為例進行說明一下List<T>的基本用法。在測試過程中發現List<T>與ArrayList的操作基本完全類似。主要也是它們共同繼承了IList，ICollection,IEnumerable三個接口。

T當然也可以是自定義的類型，這也是我們在日常的編程中應用最為廣泛的。首先來定義一個實體

    public class Person
    {
        public string FirstName { get; set; }
        public string LastName { get; set; }
    }

接下來進行定義和初始化操作

            List<Person> list = new List<Person>();
            list.Add(new Person() { FirstName="aehyok",LastName="Kris"});
            list.Add(new Person() { FirstName = "aehyok", LastName = "Leo" });

因為操作和上面的ArrayList基本是完全一樣的，所以在此就不做過多的介紹了。

Dictionary

 1、Dictionary的普通用法

Dictionary<string, string>是一個泛型。它本身有集合的功能有時候可以把它看成數組。它的結構是這樣的：Dictionary<[key], [value]>，它的特點是存入對象是需要與[key]值一一對應的存入該泛型，通過某一個一定的[key]去找到對應的值。

        static void Main(string[] args)
        {
            ///聲明一個Dictionary對象
            Dictionary<string, string> dictionaryList = new Dictionary<string, string>();
            ///向集合中添加元素
            dictionaryList.Add("1", "aehyok");
            dictionaryList.Add("2", "Kris");
            dictionaryList.Add("3", "Leo");
            ////通常添加元素的時候都會先判斷此鍵是否已經存在的
            if (dictionaryList.ContainsKey("4"))
            {
                dictionaryList.Add("4","Niki");
            }
            ////訪問元素
            string str=dictionaryList["4"];
            ///遍歷key
            foreach (var key in dictionaryList.Keys)
            {
                Console.WriteLine("OutPut Key:{0}", key.ToString());
            }
            ////遍歷value
            foreach (string value in dictionaryList.Values)
            {
                Console.WriteLine("OutPut Value:{0}", value);
            }
            
            ///循環遍歷key和value
            foreach (var dic in dictionaryList)
            {
                Console.WriteLine("OutPut Key:{0},Value:{1}",dic.Key,dic.Value);
            }

            //移除鍵值是4的元素
            dictionaryList.Remove("4");

        }

2、將dictionary<key,value> 的value當成一個數組

            Dictionary<string,string[]> stringList=new Dictionary<string,string[]>();
            stringList.Add("1",new string[]{"北京","深圳","上海","廣州"});
            stringList.Add("2",new string[]{"重慶","武漢","南京"});
            Console.WriteLine("OutPut:" + stringList["1"][1]);

3、將Dictionary<key,value> 的value當成一個實體類

    public class Person
    {
        public string FirstName { get; set; }
        public string LastName { get; set; }
    }
　　　　 static void Main(string[] args)
        {
            Dictionary<string,Person> personList=new Dictionary<string,Person>();
            Person person = null;
            for (int i = 0; i < 3; i++)
            {
                person = new Person();
                person.FirstName = "aehyok";
                person.LastName = "Kris";
                personList.Add(i.ToString(),person);
            }
            foreach (var student in personList)
            {
                Console.WriteLine("Output : Key {0}, FirstName : {1}, LastName {2}", student.Key, student.Value.FirstName, student.Value.LastName);
            }
        }

4、文章篇幅有限，關於dictionary有關擴展方法暫時不在此進行介紹，如有興趣可以參見大神作品http://www.cnblogs.com/ldp615/archive/2011/01/28/dictionary-extensions.html

總結

 　　其實可以發現它們大體的基本操作是類似的，也就是他們擁有繼承共同的接口。這里也只是簡單的介紹了我覺得最常見的幾個集合的使用。

 

英語小貼士

Don't be silly。——別胡鬧了

I am not available。——我正忙着

There is nothing I can do。——我什么都不能做

Are you still at outside?——你一直呆在外面嗎

Everything will be okey in the end。if it's not okey,it’s not the end。——任何事情到了最后都是好的，如果不好，說明還沒到最后

作者：aehyok

出處：http://www.cnblogs.com/aehyok/

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