[.net 面向對象編程基礎] (17) 數組與集合
學習了前面的C#三大特性，及接口，抽象類這些相對抽象的東西以后，是不是有點很累的感覺。具體的東西總是容易理解，因此我們在介紹前面抽象概念的時候，總是舉的是具體的實例以加深理解。
本節內容相當具體，學起來也相當輕松。
1.數組
1.1 什么是數組？
數組是一種數據結構，包含同一個類型的多個元素。
1.2數組的初始化
string[] mystringArray;
類型+方框號 數組名
1.3數組初始化
我們知道數組是引用類型，所以需要給他分配堆上的內存。
1.myIntArray = new int[3];
2.myIntArray = new int[] { 1, 2, 3 };
3.int[] myIntArray = { 1, 2, 3 }; //當使用這種方法對數組進行初始化時，只能在聲明變量數組時使用，不能在聲明數組之后使用。
1.4 數組的訪問
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。
//數組調用 string[] stringArray = new string[] { "aa", "bb", "cc" }; Console.WriteLine("stringValue=\"{0}\"", stringArray[0]); Console.ReadLine(); //運行結果為： //stringValue="aa"
1.5數組類型
數組根據維度不同，分為矩陣數組(一維數組，二維數組，多維數組)和鋸齒數組（也就是數組的數組），下面看一下他們的聲明方式
//數組 聲明 string[] stringArray = new string[] { "aa", "bb", "cc" }; //數組 訪問 Console.WriteLine("一維數組第一個值為：{0}", stringArray[0]); //運行結果為：一維數組第一個值為：aa //二維數組 聲明 string[,] stringArray2 = new string[,] { { "a1", "a2", "ac" }, { "b1", "b2", "b3" }, { "c1", "c2", "c3" } }; //二維數組訪問 Console.WriteLine("二維數組的1維第1個值是：{0}", stringArray2[0, 0]); //運行結果為：二維數組1維第1個值為：a1 //三維數組訪問 聲明 int[, ,] myIntArray3 = 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} } }; //三維數組訪問 訪問 Console.WriteLine("三維數組2維的2維的第2個值為：{0}", myIntArray3[1,1, 1]); //運行結果為：三維數組2維的2維的第2個值為：22 //鋸齒數組（又稱數組的數組） int[][] myIntArray4 = new int[3][]; myIntArray4[0] = new int[] { 1, 11, 111 }; myIntArray4[1] = new int[2] { 2, 22 }; myIntArray4[2] = new int[] { 3, 33, 333, 3333 }; Console.WriteLine("鋸齒數組第3個數組的第2個值為：{0}", myIntArray4[2][1]); //運行結果為：鋸齒數組第3個數組的第2個值為：33 Console.ReadLine();
2.集合
2.1.什么時集合?
廣義的角度理解集合，就是一組東西聚集在一起。而.NET的集合的定義為：在.NET Framework 中，提供了用於數據存儲和檢索的專用類，這些類統稱集合。這些類提供對堆棧、隊列、列表和哈希表的支持。大多數集合類實現相同的接口。
其中最常用的是System.Collections命名空間下的ArrayList,它是按需分配自動增加的實現IList接口的數組。它的默認初始容量為0，因此集合的索引從0開始。
2.2.數組和集合的區別：
在介紹集合前，先說一下集合和數組的區別，既然有了數組，為何C#還要設定一個集合呢？
區別如下：
數組有他的優點，就是在內存中連續存儲，遍歷比較方便，也可以很方便的修改元素。缺點就是需要指定數組變量大小，此外，兩個元素間添加一個元素也比較麻煩。
而集合則不需要事先定義大號，可以根據需要自動分配大小。隨意添加移除某一范圍元素也比較方法。
2.3 示例：
還是以前面的動物家族為例，說明集合ArrayList的插入，添加，移除操作
1 /// <summary> 2 /// 動物類(父類 抽象類) 3 /// </summary> 4 abstract class Animal 5 { 6 /// <summary> 7 /// 名字 8 /// 說明：類和子類可訪問 9 /// </summary> 10 protected string name; 11 12 /// <summary> 13 /// 構造函數 14 /// </summary> 15 /// <param name="name"></param> 16 public Animal(string name) 17 { 18 this.name = name; 19 } 20 21 private int shoutNum = 3; 22 public int ShoutNum 23 { 24 get { return shoutNum; } 25 set { shoutNum = value; } 26 } 27 28 /// <summary> 29 /// 名字(虛屬性) 30 /// </summary> 31 public virtual string MyName 32 { 33 get { return this.name; } 34 } 35 36 /// <summary> 37 /// 叫聲，這個方法去掉虛方法，把循環寫在這里 38 /// </summary> 39 public void Shout() 40 { 41 string result = ""; 42 for (int i = 0; i < ShoutNum; i++) 43 result += getShoutSound() + "！"; 44 45 Console.WriteLine(MyName); 46 Console.WriteLine(result); 47 } 48 49 /// <summary> 50 /// 創建一個叫聲的虛方法，子類重寫 51 /// </summary> 52 /// <returns></returns> 53 public virtual string getShoutSound() 54 { 55 return ""; 56 } 57 } 58 /// <summary> 59 /// 狗（子類） 60 /// </summary> 61 class Dog : Animal 62 { 63 string myName; 64 public Dog(string name) 65 : base(name) 66 { 67 myName = name; 68 } 69 /// <summary> 70 /// 名字(重寫父類屬性) 71 /// </summary> 72 public override string MyName 73 { 74 get { return "我是：狗狗，我叫：" + this.name; } 75 } 76 /// <summary> 77 /// 叫（重寫父類方法） 78 /// </summary> 79 public override string getShoutSound() 80 { 81 return "汪！"; 82 } 83 } 84 85 /// <summary> 86 /// 貓（子類） 87 /// </summary> 88 class Cat : Animal 89 { 90 string myName; 91 public Cat(string name) 92 : base(name) 93 { 94 myName = name; 95 } 96 /// <summary> 97 /// 名字(重寫父類屬性) 98 /// </summary> 99 public override string MyName 100 { 101 get { return "我是：貓咪，我叫：" + this.name; } 102 } 103 /// <summary> 104 /// 叫（重寫父類方法） 105 /// </summary> 106 public override string getShoutSound() 107 { 108 return "喵！"; 109 } 110 } 111 112 /// <summary> 113 /// 羊（子類） 114 /// </summary> 115 class Sheep : Animal 116 { 117 string myName; 118 public Sheep(string name) 119 : base(name) 120 { 121 myName = name; 122 } 123 /// <summary> 124 /// 名字(重寫父類屬性) 125 /// </summary> 126 public override string MyName 127 { 128 get { return "我是：羊羊，我叫：" + this.name; } 129 } 130 /// <summary> 131 /// 叫（重寫父類方法） 132 /// </summary> 133 public override string getShoutSound() 134 { 135 return "咩！"; 136 } 137 }
調用及返回結果:增加、添加、移除實現示例如下：
1 //IList 添加、插入元素 2 IList animalList = new ArrayList(); 3 Cat huaHua = new Cat("花花"); 4 animalList.Insert(0, new Dog("旺財"));//Insert是在指定的索引處插入元素 5 animalList.Add(new Cat("阿狸"));//Add是在集合最后面插入元素 6 animalList.Insert(animalList.Count, new Sheep("慢羊羊")); 7 animalList.Add(huaHua); 8 //增加四個元素后的返回結果如下 9 Console.WriteLine("增加四個元素后的返回結果:"); 10 foreach (Animal animal in animalList) 11 { 12 animal.Shout(); 13 } 14 15 //移除元素 16 //旺財和阿狸退出隊列 17 animalList.RemoveAt(0); 18 animalList.RemoveAt(0);//注意這里當移除一個元素后，后面的元素會排到第一位了，移除第二個元素不能是 animalList.RemoveAt(1); 19 animalList.Remove(huaHua);//Remove是指移除指定的元素，注意這里不能animalList.Remove(new Cat("花花"));這樣寫查找不到，因為new以后又是另一個實例了（另一只同名的貓而已） 20 21 //移除元素后的返回結果如下： 22 Console.WriteLine("執行移除后的返回結果:"); 23 foreach (Animal animal in animalList) 24 { 25 animal.Shout(); 26 } 27 Console.ReadLine();
返回結果：
2.4集合ArrayList的缺點
集合ArrayList相比數組有這么多好處，但是他也是有很多缺點的
A.ArrayList並非類型安全
ArrayList不論什么類型都接受，實際是接受一個object類型。
比如如下操作：
ArrayList ar = new ArrayList(); ar.Add(111); ar.Add("bbb");
我們使用foreach遍歷的時候 foreach(int array in ar){}那么遇到”bbb”則程度報錯，因此我們說他是非安全類型。
B.遍歷ArrayList資源消耗大
因此類型的非安全，我們在使用ArrayList的時候，就意味着增加一個元素，就需要值類型轉換為Object對象。遍歷的時候，又需要將Object轉為值類型。
就是裝箱(boxing,指將值類型轉換為引用類型)和拆箱（unboxing,指將引用類型轉換為值類型）
由於裝箱了拆箱頻繁進行，需要大量計算，因此開銷很大。如此說來還不如數組來的方便。我們只能說各有利弊，小伙伴們不要急，.net的設計者在2.0以后的版本中為我們解決了上述后顧之憂，那就是下一節要說的泛型。
3.要點：
A.數組是一種數據結構，包含有同類型的多個元素
B..集合是.net中提供數據存儲和檢索的專用類
C.ArrayList是按需分配自動增加的實現IList接口的數組
D.集合和數組各有優缺點，數組定義需要預先指定大小，而集合雖然不需要事先指定，但是存在類型安全和資源消耗過大的缺陷。
使用泛型可以解決上面的問題。
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