C#语言学习之旅(9)--集合

当元素的个数是动态的，就应使用集合类，集合类一般有List<T>,ArrayList、数组、队列、堆栈、链表等。下面来介绍各种集合的使用方法。

9.1 列表

对象类型的集合主要位于System.collections命名空间中；泛型集合主要是在System.collections.Generic命名空间中，当然List <T>肯定也都在给命名空间下，下面来介绍列表的使用

1.列表初始化

List<int> intList = new List<int>() { 1, 2 };

定义一个int类型的列表。

2.添加一个元素

intList.Add(3);

3.添加多个元素

intList.AddRange(new int[] { 4, 5 });

AddRange方法的参数是一个IEnumerable<T>类型的对象，当然也可以传送一个数组，上面示例即传送数组。

4.访问元素

访问元素和访问数组很类似的，主要是list<T>都提供了一个索引器，也就是继承了ICollection接口，由于已经提供了索引器了，那么我们就可以像访问数组那样访问数据。

int i=intList[0];

5.遍历数据

一种是可以使用for来循环迭代集合中的每个元素，使用索引器来访问数据，另一种是使用ForEach主要是Ilist<T>同时也继承了接口IEnumerable，该接口主要是用来迭代数据的。

如下面代码：

Console.WriteLine("For Loop");
for (int i = 0; i < intList.Count;i++)
{
Console.WriteLine(intList[i]);
}
Console.WriteLine("ForEach Loop");
foreach(int i in intList)
{
Console.WriteLine(i.ToString());
}
9.2 队列

队列是其元素以先进先出的方式处理集合。先放进在队列的元素会先读取 。队列的例子很多的，我们常见的就是排队，排在前面的先服务，后来的后服务。

队列和列表的主要区别在于队列没有执行IList接口，所有不能用索引器访问队列。只能添加元素，下面给出个例子来：

位数组demo

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
using System.Collections;
using System.Collections.Specialized;

namespace BitArraySample
{
class Program
{
static void BitArrayDemo()
{
BitArray bits1 = new BitArray(8);
bits1.SetAll(true);
bits1.Set(1, false);
bits1[5] = false;
bits1[7] = false;
Console.Write("initialized: ");
DisplayBits(bits1);
Console.WriteLine();

DisplayBits(bits1);
bits1.Not();
Console.Write(" not ");
DisplayBits(bits1);
Console.WriteLine();

BitArray bits2 = new BitArray(bits1);
bits2[0] = true;
bits2[1] = false;
bits2[4] = true;
DisplayBits(bits1);
Console.Write(" or ");
DisplayBits(bits2);
Console.Write(" : ");
bits1.Or(bits2);
DisplayBits(bits1);
Console.WriteLine();

DisplayBits(bits2);
Console.Write(" and ");
DisplayBits(bits1);
Console.Write(" : ");
bits2.And(bits1);
DisplayBits(bits2);
Console.WriteLine();

DisplayBits(bits1);
Console.Write(" xor ");
DisplayBits(bits2);
bits1.Xor(bits2);
Console.Write(" : ");
DisplayBits(bits1);
Console.WriteLine();
}

static void BitVectorDemo()
{

BitVector32 bits1 = new BitVector32();
int bit1 = BitVector32.CreateMask();
int bit2 = BitVector32.CreateMask(bit1);
int bit3 = BitVector32.CreateMask(bit2);
int bit4 = BitVector32.CreateMask(bit3);
int bit5 = BitVector32.CreateMask(bit4);

bits1[bit1] = true;
bits1[bit2] = false;
bits1[bit3] = true;
bits1[bit4] = true;
Console.WriteLine(bits1);

bits1[0xabcdef] = true;
Console.WriteLine(bits1);

int received = 0x79abcdef;

BitVector32 bits2 = new BitVector32(received);
Console.WriteLine(bits2);
// sections: FF EEE DDD CCCC BBBBBBBB AAAAAAAAAAAA
BitVector32.Section sectionA = BitVector32.CreateSection(0xfff);
BitVector32.Section sectionB = BitVector32.CreateSection(0xff, sectionA);
BitVector32.Section sectionC = BitVector32.CreateSection(0xf, sectionB);
BitVector32.Section sectionD = BitVector32.CreateSection(0x7, sectionC);
BitVector32.Section sectionE = BitVector32.CreateSection(0x7, sectionD);
BitVector32.Section sectionF = BitVector32.CreateSection(0x3, sectionE);

Console.WriteLine("Section A: " + IntToBinaryString(bits2[sectionA], true));
Console.WriteLine("Section B: " + IntToBinaryString(bits2[sectionB], true));
Console.WriteLine("Section C: " + IntToBinaryString(bits2[sectionC], true));
Console.WriteLine("Section D: " + IntToBinaryString(bits2[sectionD], true));
Console.WriteLine("Section E: " + IntToBinaryString(bits2[sectionE], true));
Console.WriteLine("Section F: " + IntToBinaryString(bits2[sectionF], true));

}

static string IntToBinaryString(int bits, bool removeTrailingZero)
{
StringBuilder sb = new StringBuilder(32);

for (int i = 0; i < 32; i++)
{
if ((bits & 0x80000000) != 0)
{
sb.Append("1");
}
else
{
sb.Append("0");
}
bits = bits << 1;
}
string s = sb.ToString();
if (removeTrailingZero)
return s.TrimStart('0');
else
return s;
}

static void Main()
{
BitVectorDemo();

BitArrayDemo();

}

static void DisplayBits(BitArray bits)
{
foreach (bool bit in bits)
{
Console.Write(bit ? 1 : 0);
}
}
}
}

小结：

本章节讲了关于不同集合处理，数组的大小是固定的，但可以使用列表作为动态增加的集合。队列先进先出的方式访问元素，可以使用在很多特定场合。栈以后进先出的方式访问元素。链表可以快速的插入和删除元素，但是查询操作就慢很多。字典查询和插入操作比较快。hashSet可以用于无序的唯一项。位数组可以使用在二进制运算的特定场所。至于各个集合的性能问题，需要在使用时候特别考虑下。性能问题请参考yangjun写的C#六种集合性能比较