一、Array数组
1.Array集合简介
- array数组的基类是System.Object ,所以为引用类型；
- array数组数据在内存中存储是连续的且长度在定义时需指定；
- array数组存储类型:同一类型；
- array数组访问形式：根据索引快速查询 如：arr[2]；
2.优缺点
- 数组在内存中是连续存储的，所以他的索引访问速度非常快；（优点）
- 数组类型是一致的，存储过程中不涉及装箱拆箱（优点）
- 数组长度固定，处理非固定长度的数据比较棘手（数组长度过长，会造成内存浪费，数组长度过短，会造成数据溢出）（缺点）；
- 插入效率较慢（数据是连续存储的）(缺点)；
3.示例
//Array数组
Stopwatch stopWatch = new Stopwatch();//计时器：用于准确的测量运行时间
stopWatch.Start();
Console.WriteLine("开始计时初始化数组：");
int[] intArray = new int[10000000];
for (int i = 0; i < 10000000; i++)
{
intArray[i] = i + 1;
}
stopWatch.Stop();
Console.WriteLine($"初始化长度为10000000的int数组共耗时{stopWatch.ElapsedMilliseconds.ToString()}毫秒！");
//初始化长度为1000000的int数组共耗时：63毫秒；
二、ArrayList数组
1.ArrayList集合简介
- ArrayList是Array的升级版；
- ArrayList是.Net Framework提供的用于数据存储和检索的专用类，它是命名空间System.Collections下的一部分。
- ArrayList的大小是按照其中存储的数据来动态扩充与收缩的。
2.优缺点
- 动态扩容，声明ArrayList对象时并不需要指定它的长度，不必担心长度溢出；（优点）
- 可以存储任意数据类型；（优点）
- 查询速度快；（优点）
- 比之Array数组灵活性更强，但是在牺牲性能的基础上；
- 动态扩容的代价就是牺牲性能，ArrayList在超出默认长度后，会自动扩容；（缺点）
- 存储任意类型的代价：存取数据时会有装箱和拆箱，影响效率；（缺点）
-
ArrayList不是类型安全的
- 数据存储时不论是int还是string都当成object来处理，这样我们再使用ArrayList进行数据时很可能会报类型不匹配的问题；
- 即使保证插入数据时尽可能的保持数据类型的一致性，但在使用时也需要将它们转换为原有类型（装箱拆箱）,造成性能损耗；
3.示例
//ArrayList数组
Stopwatch stopWatch = new Stopwatch();//计时器：用于准确的测量运行时间
stopWatch.Start();
Console.WriteLine("开始计时初始化ArrayList数组：");
ArrayList arrListByLength = new ArrayList(10000000);//指定数组长度
for (int i = 0; i < 10000000; i++)
{
arrListByLength.Add(i + 1);
}
stopWatch.Stop();
Console.WriteLine($"ArryList集合存储长度为10000000共耗时{stopWatch.ElapsedMilliseconds.ToString()}毫秒！");
stopWatch.Restart();
ArrayList arrList = new ArrayList();//不指定数组长度
for (int i = 0; i < 10000000; i++)
{
arrList.Add(i + 1);
}
stopWatch.Stop();
Console.WriteLine($"ArryList集合不指定存储长度共耗时{stopWatch.ElapsedMilliseconds.ToString()}毫秒！");
//ArrayList集合指定存储长度为10000000共耗时110毫秒！
//ArrayList集合不指定存储长度共耗时135毫秒！
三、List数组
1.List集合简介
-
List又是ArrayList的升级版，List与ArrayList都继承自IList，用法基本一样，它们最大的区别就是在声明List集合时，需要指定集合内数据的类型
2.优缺点
- 保留了Array的优点，避免了集合内数据类型不安全装箱拆箱带来的性能损耗（优点）;
- 自动扩容带来的性能损耗（缺点）；
3.示例
//List泛型
Stopwatch stopWatch = new Stopwatch();//计时器：用于准确的测量运行时间
stopWatch.Start();
List<int> list = new List<int>(10000000);//指定数组长度
Console.WriteLine("开始计时初始化List泛型数组：");
for (int i = 0; i < 10000000; i++)
{
list.Add(1 + 1);
}
stopWatch.Stop();
Console.WriteLine($"List泛型集合存储长度为10000000共耗时{stopWatch.ElapsedMilliseconds.ToString()}毫秒！");
stopWatch.Restart();
list = new List<int>();//不指定数组长度
for (int i = 0; i < 10000000; i++)
{
list.Add(1 + 1);
}
stopWatch.Stop();
Console.WriteLine($"List泛型集合不指定存储长度共耗时{stopWatch.ElapsedMilliseconds.ToString()}毫秒！");
//List泛型集合指定存储长度为10000000共耗时80毫秒！
//List泛型集合不指定存储长度共耗时110毫秒！
四、LinkedList数组
1.LinkedList集合简介
- LinkedList采用双向链表的方式实现，在LinkedList中，每一个元素都指向下一个元素，形成一个链。
- LinkedList存储不连续；
- 支持从头部和尾部同时插入；
- 长度不固定；
2.优缺点
- 非连续存储，插入和删除效率较高；（优点）
- 长度不固定，不用考虑初始化长度；（优点）
- 支持头尾同时插入；（优点）
- 数据类型安全，创建时指定数据类型（优点）
- 查询效率低，不能通过下标访问（缺点）
3.示例
//LinkedList链表
Stopwatch stopWatch = new Stopwatch();//计时器：用于准确的测量运行时间
stopWatch.Start();
LinkedList<int> list = new LinkedList<int>();//指定数组长度
Console.WriteLine("开始计时初始化LinkedList链表数组：");
for (int i = 0; i < 10000000; i++)
{
list.AddFirst(1 + 1);
}
stopWatch.Stop();
Console.WriteLine($"LinkedList链表集合共耗时{stopWatch.ElapsedMilliseconds.ToString()}毫秒！");
//LinkedList链表集合不指定存储长度共耗时1934毫秒！
五、结论
- Array效率最高，List次之，ArrayList紧随其后，LinkedList效率最低；
- ArrayList和List，在定义时如果知道其数据长度，那么初始化时指定，效率相对比不指定长度高；
【个人学习】: C#数据结构对比之Array ，ArrayList，List，LinkedList