C#常用集合的使用

2023-07-21 17:58:40

大多数集合都在System.Collections，System.Collections.Generic两个命名空间。其中System.Collections.Generic专门用于泛型集合。

针对特定类型的集合类型位于System.Collections.Specialized;命名空间；

线程安全的集合类位于System.Collections.Concurrent;命名空间。

下面是集合和列表实现的接口如下：

C#常用集合的使用

一、列表

  1. [Serializable]
  2. [DebuggerTypeProxy(typeof(Mscorlib_CollectionDebugView<>))]
  3. [DebuggerDisplay("Count = {Count}")]
  4. public class List<T> : IList<T>, ICollection<T>, IEnumerable<T>, IList, ICollection, IEnumerable

从这个可以看出，泛型集合List<T>实现了这么多接口，具体接口的信息可以通过工具查看。

  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. namespace ConsoleApplication1
  4. {
  5. public class Program
  6. {
  7. static void Main(string[] args)
  8. {
  9. List<String> list = new List<string>();
  10. list.Add("张三");
  11. list.Add("李四");
  12. list.Add("王五");
  13. list.Add("田六");
  14. list.Add("赵七");
  15. for (int i = 0; i < list.Count; i++)
  16. {
  17. Console.WriteLine("for循环：" + i.ToString() + "=" + list[i]);
  18. }
  19. list.RemoveAt(0);
  20. foreach (String item in list)
  21. {
  22. Console.WriteLine("foreach迭代：" + item);
  23. }
  24. list.AddRange(new String[] { "Hello1", "Hello2", "Hello3" });
  25. list.ForEach(Print);
  26. Console.Read();
  27. }
  28. private static void Print(String item)
  29. {
  30. Console.WriteLine("ForEach：" + item);
  31. }
  32. }
  33. }

二、队列

队列先进先出，一头进一头出，用Queue<T>实现

  1. [Serializable]
  2. [DebuggerTypeProxy(typeof(System_QueueDebugView<>))]
  3. [ComVisible(false)]
  4. [DebuggerDisplay("Count = {Count}")]
  5. public class Queue<T> : IEnumerable<T>, ICollection, IEnumerable

可以看出队列实现了集合的接口，迭代的接口

  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. namespace ConsoleApplication1
  4. {
  5. public class Program
  6. {
  7. static void Main(string[] args)
  8. {
  9. Queue<String> queue = new Queue<string>();
  10. //进队
  11. queue.Enqueue("张三");
  12. queue.Enqueue("李四");
  13. queue.Enqueue("王五");
  14. queue.Enqueue("田六");
  15. queue.Enqueue("赵七");
  16. foreach (String item in queue)
  17. {
  18. Console.WriteLine("foreach迭代：" + item);
  19. }
  20. //出队
  21. while (queue.Count > 0)
  22. {
  23. Console.WriteLine("出队：" + queue.Dequeue());
  24. }
  25. Console.Read();
  26. }
  27. }
  28. }

三、栈

栈：从同一边先进后出，用Stack<T>实现

  1. [DebuggerDisplay("Count = {Count}")]
  2. [DebuggerTypeProxy(typeof(System_StackDebugView<>))]
  3. [ComVisible(false)]
  4. public class Stack<T> : IEnumerable<T>, ICollection, IEnumerable

栈也是实现了集合接口与迭代接口的

  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. namespace ConsoleApplication1
  4. {
  5. public class Program
  6. {
  7. static void Main(string[] args)
  8. {
  9. Stack<String> stack = new Stack<string>();
  10. //进栈
  11. stack.Push("张三");
  12. stack.Push("李四");
  13. stack.Push("王五");
  14. stack.Push("田六");
  15. stack.Push("赵七");
  16. foreach (String item in stack)
  17. {
  18. Console.WriteLine("foreach迭代：" + item);
  19. }
  20. //出栈
  21. while (stack.Count > 0)
  22. {
  23. Console.WriteLine("出栈：" + stack.Pop());
  24. }
  25. Console.Read();
  26. }
  27. }
  28. }

四、链表

LinkedList是一个双向链表，链表有个有点，就是在链表中间插入、删除元素很快，但是查找中间与末尾的元素很慢，需要一个节点一个节点的去找。

  1. [Serializable]
  2. [DebuggerTypeProxy(typeof(System_CollectionDebugView<>))]
  3. [DebuggerDisplay("Count = {Count}")]
  4. [ComVisible(false)]
  5. public class LinkedList<T> : ICollection<T>, IEnumerable<T>, ICollection, IEnumerable, ISerializable, IDeserializationCallback

由此可见链表也是有集合的特性的，可以迭代，同时还有链表的特性

  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. namespace ConsoleApplication1
  4. {
  5. public class Program
  6. {
  7. static void Main(string[] args)
  8. {
  9. LinkedList<String> lList = new LinkedList<string>();
  10. LinkedListNode<String> node = new LinkedListNode<string>("root");
  11. lList.AddFirst(node);
  12. node = lList.AddAfter(node, "张三");
  13. node = lList.AddAfter(node, "李四");
  14. node = lList.AddAfter(node, "王五");
  15. node = lList.AddAfter(node, "田六");
  16. node = lList.AddAfter(node, "赵七");
  17. foreach (String item in lList)
  18. {
  19. Console.WriteLine("foreach迭代：" + item);
  20. }
  21. node = lList.First;
  22. Console.WriteLine("第一个元素：" + node.Value);
  23. node = lList.Last;
  24. Console.WriteLine("最后一个元素：" + node.Value);
  25. Console.Read();
  26. }
  27. }
  28. }

五、有序列表

SortedList采用键-值对存储，键不能重复，并且会根据key进行排序

  1. [Serializable]
  2. [DebuggerTypeProxy(typeof(System_DictionaryDebugView<,>))]
  3. [DebuggerDisplay("Count = {Count}")]
  4. [ComVisible(false)]
  5. public class SortedList<TKey, TValue> : IDictionary<TKey, TValue>, ICollection<KeyValuePair<TKey, TValue>>, IEnumerable<KeyValuePair<TKey, TValue>>, IDictionary, ICollection, IEnumerable

可以看出SortedList不仅具有字典的特性，还有集合，迭代的功能

  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. namespace ConsoleApplication1
  4. {
  5. public class Program
  6. {
  7. static void Main(string[] args)
  8. {
  9. //Key必须唯一，如果不唯一可以考虑Lookup<TKey,TElement>
  10. SortedList<int, String> sList = new SortedList<int, string>();
  11. sList.Add(100, "张三");
  12. sList.Add(21, "李四");
  13. sList.Add(13, "王五");
  14. sList.Add(44, "田六");
  15. sList.Add(35, "赵七");
  16. foreach (KeyValuePair<int, String> item in sList)
  17. {
  18. Console.WriteLine("key=" + item.Key.ToString() + "；value=" + item.Value);
  19. }
  20. Console.Read();
  21. }
  22. }
  23. }

六、字典

字典是很复杂的数据结构，允许通过key来查找值，字典可以*添加、删除元素，没有集合由于移动元素导致的开销。

  1. [Serializable]
  2. [DebuggerTypeProxy(typeof(Mscorlib_DictionaryDebugView<,>))]
  3. [DebuggerDisplay("Count = {Count}")]
  4. [ComVisible(false)]
  5. public class Dictionary<TKey, TValue> : IDictionary<TKey, TValue>, ICollection<KeyValuePair<TKey, TValue>>, IEnumerable<KeyValuePair<TKey, TValue>>, IDictionary, ICollection, IEnumerable, ISerializable, IDeserializationCallback

可以看出字典也具有集合的特性，可以迭代

  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. namespace ConsoleApplication1
  4. {
  5. public class Program
  6. {
  7. static void Main(string[] args)
  8. {
  9. //Key必须唯一
  10. Dictionary<int, String> dict = new Dictionary<int, string>();
  11. dict.Add(11, "张三");
  12. dict.Add(1, "李四");
  13. dict.Add(2, "王五");
  14. dict.Add(16, "田六");
  15. dict.Add(12, "赵七");
  16. foreach (KeyValuePair<int, String> item in dict)
  17. {
  18. Console.WriteLine("key=" + item.Key.ToString() + "；value=" + item.Value);
  19. }
  20. Console.Read();
  21. }
  22. }
  23. }

说到字典，顺便谈一下有序字典，与有序列表对应；SortedDictionary，SortedList，SortedSet

会根据Key进行排序

  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. namespace ConsoleApplication1
  4. {
  5. public class Program
  6. {
  7. static void Main(string[] args)
  8. {
  9. //Key必须唯一
  10. SortedDictionary<int, String> dict = new SortedDictionary<int, string>();
  11. dict.Add(11, "张三");
  12. dict.Add(1, "李四");
  13. dict.Add(2, "王五");
  14. dict.Add(16, "田六");
  15. dict.Add(12, "赵七");
  16. foreach (KeyValuePair<int, String> item in dict)
  17. {
  18. Console.WriteLine("key=" + item.Key.ToString() + "；value=" + item.Value);
  19. }
  20. Console.Read();
  21. }
  22. }
  23. }

七、集

集(Set)：包含不重复元素，常用HashSet，SortedSet

  1. [Serializable]
  2. [DebuggerDisplay("Count = {Count}")]
  3. [DebuggerTypeProxy(typeof(HashSetDebugView<>))]
  4. public class HashSet<T> : ISerializable, IDeserializationCallback, ISet<T>, ICollection<T>, IEnumerable<T>, IEnumerable
  1. [Serializable]
  2. [DebuggerTypeProxy(typeof(SortedSetDebugView<>))]
  3. [DebuggerDisplay("Count = {Count}")]
  4. public class SortedSet<T> : ISet<T>, ICollection<T>, IEnumerable<T>, ICollection, IEnumerable, ISerializable, IDeserializationCallback
  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. namespace ConsoleApplication1
  4. {
  5. public class Program
  6. {
  7. static void Main(string[] args)
  8. {
  9. HashSet<String> hSet = new HashSet<string>();
  10. hSet.Add("张三");
  11. hSet.Add("李四");
  12. hSet.Add("王五");
  13. hSet.Add("田六");
  14. hSet.Add("赵七");
  15. foreach (String item in hSet)
  16. {
  17. Console.WriteLine("foreach迭代：" + item);
  18. }
  19. Console.Read();
  20. }
  21. }
  22. }
  1. using System;
  2. using System.Collections.Generic;
  3. namespace ConsoleApplication1
  4. {
  5. public class Program
  6. {
  7. static void Main(string[] args)
  8. {
  9. SortedSet<String> hSet = new SortedSet<string>();
  10. hSet.Add("张三");
  11. hSet.Add("李四");
  12. hSet.Add("王五");
  13. hSet.Add("田六");
  14. hSet.Add("赵七");
  15. foreach (String item in hSet)
  16. {
  17. Console.WriteLine("foreach迭代：" + item);
  18. }
  19. Console.Read();
  20. }
  21. }
  22. }

性能比较：

C#常用集合的使用

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