開篇：線性表是最簡單也是在編程當中使用最多的一種數據結構。例如，英文字母表（A,B,C,D...,Z）就是一個線性表，表中的每一個英文字母都是一個數據元素；又如，成績單也是一個線性表，表中的每一行是一個數據元素，每個數據元素又由學號、姓名、成績等數據項組成。順序表和鏈表作為線性表的兩種重要的存在形式，它們是堆棧、隊列、樹、圖等數據結構的實現基礎。
一、線性表基礎
1.1 線性表的基本定義
線性表：零個或多個數據元素的有限序列。線性表中的元素在位置上是有序的，類似於儲戶去銀行排隊取錢，人們依次排着隊，排在前面的先取，排在后面的則后取。這種位置上的有序性就是一種線性關系。由此可以看出：線性表的前后兩個元素存在一一對應關系。
PS：需要注意的是，這種前后關系是邏輯意義上而非物理意義上的，就好比如果銀行做了改革，使用排隊機進行排隊，所有儲戶分散在銀行的各個角落，他們取錢的順序是根據儲戶從排隊機獲取的紙條上的號碼來決定的。
1.2 線性表的存儲結構
（1）順序表
線性表的順序存儲結構是指【用一塊地址連續的存儲空間依次存儲線性表中的數據元素】。就好像我們剛剛提到的改革之前的銀行，需要在業務窗口前排隊等候辦理。由此可以看出：在順序表中，邏輯上相鄰的元素在物理上也是相鄰的。
（2）鏈表
相比順序表需要預先占用一塊事先分配好的存儲空間，鏈表就靈活一些。鏈表中邏輯上相鄰的元素在物理上可以不相鄰。這就好像改革之后的銀行，人們辦理業務的順序是由手上的小紙條的號碼來決定。在某些特定場合，鏈表的使用優先於順序表。
二、順序表基礎
2.1 靜態順序表之數組
在日常編程中，在處理一組數據時，最常使用的數據類型就是數組。它是線性表的順序存儲結構在程序語言中最直接的表現形式。
數組是最基礎也是存取速度最快的一種集合類型，在.NET中它是引用類型，也就是說它所需的內存空間會在托管堆上分配，一旦數組被創建，其中的所有元素會被初始化為它們的默認值。
PS：另外需要注意的是，當數組元素為值類型時，數組對象存放的是值類型對象本身。而當元素為引用類型時，數組對象存放的則是對象的引用（指針）。
（1）數組元素為值類型時：
int[] arrInt = new int[5]; arrInt[2] = 5; arrInt[4] = 3;
下圖展示了上面的數組arrInt在內存（這里如未說明都指在.NET中的內存分配）中的分配形式，可以看到值類型數組在被創建的同時就擁有了默認值0。
（2）數組元素為引用類型時：
// System.Windows.Forms.Control Control[] arrCtrl = new Control[5]; arrCtrl[0] = new Button(); arrCtrl[3] = new Label();
下圖則展示了上面的數組arrCtrl在內存中的分配，可以看到在托管堆中划分了一塊能夠存放5個指針的內存區域，並且每個元素都被初始化為null。如果某個元素被賦值，那么會存放一個指向實際對象存儲區域的指針。
總結：數組優點很多，缺點也很明顯：在實際編程中，無法動態改變集合的大小。
2.2 動態順序表之ArrayList與List<T>
如果需要動態地改變數組所占用的內存空間的大小，則需要以數組為基礎做進一步的抽象以實現這個功能。在C#中，ArrayList被稱為動態數組，它的存儲空間可以被動態地改變，同時還有添加、刪除元素的功能。
（1）簡單好用但不是類型安全的ArrayList
①Add-添加新元素
// 在數組末尾順序添加指定元素 public virtual int Add(object value) { // 當容量達到最大值時 if (this._size == this._items.Length) { // 調整存儲空間大小 this.EnsureCapacity(this._size + 1); } this._items[this._size] = value; return this._size++; }
可以看到，在添加新元素時會進行數組容量的判斷，如果達到最大值則會調用方法動態調整數組大小。
②RemoveAt-移除指定元素
// 移除指定索引的元素 public virtual void RemoveAt(int index) { if (index < 0 || index > this._size) { throw new ArgumentOutOfRangeException("index", "索引超過范圍"); } // 插入位置后的元素向前移動一位 for (int i = index + 1; i < this._size; i++) { this._items[i - 1] = this._items[i]; } this._size--; this._items[this._size] = null; // 最后一位空出的元素置為空 }
可以看到，在移除老元素時會進行大量的元素移動操作。這里的ArrayList采用的元素類型是object，所以最后將空出的元素置為null。
③EnsureCapacity-動態調整數組大小
// 動態調整數組空間大小 private void EnsureCapacity(int min) { if (this._items.Length < min) { // 新空間大小=原空間大小*2 int num = (this._items.Length == 0) ? _defaultCapacity : (this._items.Length * 2); if (num < min) { num = min; } // 調整數組空間大小 this.Capacity = num; } }
事實上，內存空間一旦分配是沒有辦法更改大小的。ArrayList其實使用“搬家”的方法來實現這個功能的，即當房子住不下這么多人的時候，那么換一個更大的新房子就行了。這里，ArrayList需要擴容時，會在內存空間中開辟一塊新區域，容量為原來的2倍，並把所有元素都復制到新內存空間中。
（2）.NET2.0出現的泛型版本：List<T>
由於ArrayList實際存放的是object對象（在.NET中object是萬物之宗，即所有類型的父類），在進行存取操作時需要進行大量的裝箱和拆箱操作（如果你不知道裝箱和拆箱，那么請閱讀.NET中六個重要的概念），降低程序性能。於是，從.NET 2.0開始出現了泛型版本的List<T>，它完美取代了ArrayList。
List<int> intNumList = new List<int>(); intNumList.Add(1); intNumList.Add(2); int num1 = intNumList[0]; int num2 = intNumList[1];
可以看到，在集合創建的時候就把元素類型限定為int類型，它是安全的，並且還避免了裝箱和拆箱操作。因此，在實際編程中一般都會使用List<T>。
三、.NET中的ArrayList與List<T>
在.NET中已經為我們提供了兩個強有力的順序表結構類型，我們可以通過Reflector來查看其具體實現。
3.1 ArrayList的實現
通過查看源碼，其關鍵就在於EnsureCapacity方法動態地調整數組大小。
3.2 List<T>的實現
通過查看源碼，其關鍵就在於使用了泛型，而其他的方法如Add、Remove以及EnsureCapacity都和ArrayList沒有多大區別。
參考資料
（1）程傑，《大話數據結構》
（2）陳廣，《數據結構（C#語言描述）》
（3）段恩澤，《數據結構（C#語言版）》