C#集合之列表

来源:http://www.cnblogs.com/afei-24/archive/2017/05/08/6824791.html
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.NET Framework為動態列表List提供泛型類List<T>。這個類實現了IList，ICollection，IEnumerable，IList<T>，ICollection<T>，IEnumerable<T>介面。1.創建列表 創建一個賽車手類，下麵的例子會用到： 調用預設的構造函數，就 ...


　　.NET Framework為動態列表List提供泛型類List<T>。這個類實現了IList，ICollection，IEnumerable，IList<T>，ICollection<T>，IEnumerable<T>介面。
1.創建列表
　　創建一個賽車手類，下麵的例子會用到：

　　　public class Racer : IComparable<Racer>, IFormattable
      {
        public int Id { get; private set; }
        public string FirstName { get; set; }
        public string LastName { get; set; }
        public string Country { get; set; }
        public int Wins { get; set; }

        public Racer(int id, string firstName, string lastName, string country)
          : this(id, firstName, lastName, country, wins: 0)
        {
        }
        public Racer(int id, string firstName, string lastName, string country, int wins)
        {
          this.Id = id;
          this.FirstName = firstName;
          this.LastName = lastName;
          this.Country = country;
          this.Wins = wins;
        }

        public override string ToString()
        {
          return String.Format("{0} {1}", FirstName, LastName);
        }

        public string ToString(string format, IFormatProvider formatProvider)
        {
          if (format == null) format = "N";
          switch (format.ToUpper())
          {
            case null:
            case "N": // name
              return ToString();
            case "F": // first name
              return FirstName;
            case "L": // last name
              return LastName;
            case "W": // Wins
              return String.Format("{0}, Wins: {1}", ToString(), Wins);
            case "C": // Country
              return String.Format("{0}, Country: {1}", ToString(), Country);
            case "A": // All
              return String.Format("{0}, {1} Wins: {2}", ToString(), Country, Wins);
            default:
              throw new FormatException(String.Format(formatProvider,
                    "Format {0} is not supported", format));
          }
        }

        public string ToString(string format)
        {
          return ToString(format, null);
        }

        public int CompareTo(Racer other)
        {
          if (other == null) return -1;
          int compare = string.Compare(this.LastName, other.LastName);
          if (compare == 0)
            return string.Compare(this.FirstName, other.FirstName);
          return compare;
        }
      }

 

　　調用預設的構造函數，就可以創建列表對象。在List<T>中，必須為聲明為列表的值指定類型：
　　var intList = new List<int>();
　　var racers =new List<Racer>();
　　使用預設的構造函數創建一個空列表。元素添加到列表中後，列表的容量就會擴大為可接納4個元素。如果添加到第五個元素，列表的大小就會重新設置為包含8個元素。如果8個元素還不夠，列表的大小就會重新設置為包含16個元素。每次都會將列表容量重新設置為原來的2倍。
　　如果列表的容量改變了，整個集合就會重新分配到一個新的記憶體塊中。在List<T>泛型類的實現代碼中，使用了一個T類型的數組。通過重新分配記憶體，創建一個新數組，Array.Copy()方法將舊數組中的元素複製到新數組中。為節省時間，如果事先知道列表中的元素個數，就可以用構造函數定義其容量：
　　List<int> intList = new List<int>(10);
　　使用Capacity屬性可以獲取和設置集合的容量：
　　intList.Capacity = 20;
　　集合的元素個數用Count屬性讀取。

　　如果已經將元素添加到列表中，且不希望添加的更多的元素，就可以調用TrimExcess()方法，去除不需要的容量。但是，因為重新定位需要時間，所以如果元素的個數超過了容量的90%，該方法就什麼也不做。
　　intList.TrimExcess();

　　還可以使用集合初始值給集合賦值：
　　var intList = new List<int>(){1,2};
　　集合初始值並沒有反映在已編譯的程式集的IL代碼中，編譯器會把集合初始值變成對初始值列表中的每一項調用Add()方法。

2.添加元素
　　使用Add()方法可以給列表添加元素：
　　intList.Add(1);
　　intList.Add(2);

　　使用AddRange()方法，可以一次給集合添加多個元素。因為AddRange()方法的參數是IEnumerable<T>類型的對象，所以可以傳遞一個數組：
　　intList.AddRange(
　　　　new Int[]{1,2}
　　);
　　如果在實例化列表時知道集合的元素個數，就亦可以將實現IEnumerable<T>類型的對象傳遞給類的構造函數，類似AddRange()方法：
　　var intList = new List<int>(
　　　　new Int[]{1,2}
　　);

3.插入元素
　　使用Insert()方法可以在指定位置插入元素：
　　intList.Insert(3,4);
　　方法InsertRange()可以插入大量的元素。
　　racers.InsertRange(3, new Racer[] {
　　　　new Racer(12, "Jochen", "Rindt", "Austria", 6),
　　　　new Racer(22, "Ayrton", "Senna", "Brazil", 41) });

4.訪問元素
　　實現了IList和IList<T>介面的所有類都提供了一個索引器，可以使用索引器來訪問元素：
　　int i = intList[0;]
　　String類也可以通過索引訪問字元：
　　string s = "sdas";
　　char c = s[0];

　　因為List<T>集合類實現了IEnumerable介面，所以也可以使用foreach（http://www.cnblogs.com/afei-24/p/6738155.html）語句遍歷集合中的元素：
　　foreach(int i in intList)
　　{
　　　　//..
　　}
　　除了使用foreach語句之外，List<T>類還提供了ForEach()方法，該方法用Action<T>參數聲明：
　　public void ForEach(Action<T> action);
　　.NEt實現ForEach()方法的代碼如下：
　　public class List<T>:ILIst<T>
　　{
　　　　private T[] items;

　　　　//...

　　　　public void ForEach(Action<T> action)
　　　　{
　　　　　　if(action==null) throw new ArgumentNullException("action");

　　　　　　foreach(T item in items)
　　　　　　{
　　　　　　　　action(item);
　　　　　　}
　　　　}
　　}

　　實例：
　　racers.ForEach(
　　　　r =>
　　　　{
　　　　　　Console.WriteLine(r.ToString())
　　　　}
　　);
　　這裡使用了lambda表達式（http://www.cnblogs.com/afei-24/p/6795233.html）。

5.刪除元素
　　刪除元素時，可以利用索引，也可以傳遞要刪除的元素：
　　var graham = new Racer(7, "Graham", "Hill", "UK", 14);
　　var emerson = new Racer(13, "Emerson", "Fittipaldi", "Brazil", 14);
　　var mario = new Racer(16, "Mario", "Andretti", "USA", 12);
　　var racers = new List<Racer>(20) { graham, emerson, mario };
　　racers.RemoveAt(3);
　　racers.Remove(graham);

　　按索引刪除比較快，因為必須在集合中搜索要刪除的元素。Remove方法先在集合中搜索，用IndexOf方法獲取元素的索引，再使用該索引刪除元素。IndexOf方法先檢查元素類型是否實現了IEquatable<T>介面。如果是，就調用這個介面的Equals()方法，確定集合中的元素是否等於傳遞給Equals()方法的元素。如果沒有實現這個介面，就使用Object類的Equals()方法比較這些元素。Object類的Equals()方法預設實現代碼對值類型進行按位比較，對引用類型只比較其引用。

　　RemoveRange()方法可以從集合中刪除許多元素。它的第一個參數指定了開始刪除的元素索引，第二個參數指定了要刪除的元素個數：
　　int index = 3;
　　int count = 5;
　　racers.RemoveRange(index,count);
　　要刪除集合中的所有元素，可以使用ICollection<T>介面定義的Clear()方法：
　　racers.Clear();
　　RemoveAll()方法刪除有指定特性的所以元素。這個方法使用Predicate<T>類型的參數定義。下麵將介紹Predicate<T>類型。

6.搜索
　　獲得要查找的元素的索引，或者搜索元素的本身。可以使用的方法有IndexOf(),LastIndexOf(),FindIndex(),FindLastIndex(),Find(),FindLast().
　　如果只檢查元素是否存在，可以使用Exists()方法。

　　IndexOf()方法需要將一個對象作為參數，如果在集合中找到該元素，這個方法就返回該元素的索引。如果沒有找到就返回—1.IndexOf方法使用IEquatable<T>介面來比較元素。
　　使用IndexOf()方法，還可以指定不需要搜索整個集合，指定從哪個元素開始搜索以及搜索幾個元素。

　　除了使用IndexOf()方法搜索指定元素之外，還可以搜索有某個特性的元素，該特性可以用FindIndex(),FindLastIndex(),Find(),FindLast()方法來定義，這些方法需要一個Predicate<T>類型的參數：
　　如：
　　public int FindIndex(Predicate<T> match);
　　Predicate<T>類型是一個委托：public delegate bool Predicate<T>(T obj);
　　其用法和Foreach()方法的Action委托類似。如果Predicate<T>委托返回true，就表示有一個匹配元素。如果返回false，表示沒找到，繼續搜素。
　　FindIndex(),FindLastIndex()方法返回找到的匹配元素的一個索引；Find(),FindLast()返回這個匹配的元素。

　　如果要獲得與Predicate<T>匹配的所有項而不是一項，可以使用FindAll()方法。FindAll()方法的用法一樣。FindAll()方法找到第一項後不會停止，而是繼續迭代集合中的每一項：
　　List<Racer> l = racers.FindAll(r => r.Wins > 20);

7.排序
　　List<T>類可以使用Sort()方法對集合中的元素排序。Sort()方法使用快排演算法排序。
　　Sort()方法有多個重載的方法。可以傳遞泛型委托Comparison<T>和泛型介面IComparer<T>，以及一個範圍值和泛型介面IComparer<T>：
　　public void List<T>.Sort();
　　public void List<T>.Sort(Comparison<T>);
　　public void List<T>.Sort(IComparer<T>);
　　public void List<T>.Sort(Int32,Int32,IComparer<T>);
　　只有集合中的元素實現了IComparable介面，才能使用不帶參數的Sort()方法。

　　使用public void List<T>.Sort(IComparer<T>); 需要定義一個實現了IComparer<T>介面的類，調用Sort(IComparer<T>)方法時會調用實現了IComparer<T>介面的類中的Compare方法：

　　　　　　public class RacerComparer : IComparer<Racer>
          {
             public enum CompareType
              {
                FirstName,
                LastName,
                Country,
                Wins
              }
            private CompareType compareType;
            public RacerComparer(CompareType compareType)
            {
              this.compareType = compareType;
            }

            public int Compare(Racer x, Racer y)
            {
              if (x == null && y == null) return 0;
              if (x == null) return -1;
              if (y == null) return 1;

              int result;
              switch (compareType)
              {
                case CompareType.FirstName:
                  return string.Compare(x.FirstName, y.FirstName);
                case CompareType.LastName:
                  return string.Compare(x.LastName, y.LastName);
                case CompareType.Country:
                  result = string.Compare(x.Country, y.Country);
                  if (result == 0)
                    return string.Compare(x.LastName, y.LastName);
                  else
                    return result;
                case CompareType.Wins:
                  return x.Wins.CompareTo(y.Wins);
                default:
                  throw new ArgumentException("Invalid Compare Type");
              }
            }
          }

　　　　客戶端代碼：
　　　　racers.Sort(new RacerComparer(RacerComparer.CompareType.Country));

　　使用public void List<T>.Sort(Comparison<T>); 需要一個Comparison<T>委托。Comparison<T>委托：public delagate int Comparsion<T>(int x,int y);
　　　　客戶端代碼：
　　　　racers.Sort((r1,r2) => r2.Wins.CompareTo(r1.Wins));


　　使用Reverse()方法，可以逆轉整個集合的順序。

8.類型轉換
　　使用List<T>類的ConvertAll<TOutput>()方法，可以把所以類型的集合轉換位另一種類型。ConvertAll<TOutput>()方法使用Converte委托，Converte委托：public sealed delegate TOutput Converter<TInput,TOutput>(TInput from);

//定義一個Person類
        public class Person
        {
            private string name;
            
            public Person(string name)
            {
                this.name = name;
            }
            
            public override string ToString()
            {
                return name;
            }
        }

客戶端代碼：
　　List<Person> persons =
　　racers.ConvertAll<Person>(
　　　　r => new Person(r.FiastName+" " + r.LastName)
　　);

9.只讀集合
　　創建集合後，它們就是可讀寫的。但是，在填充集合後，可以使用AsReadOnly()方法創建只讀集合。
　　List<Racer> racers2 =racers.AsReadOnly();


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