一、LIST概述
所屬命名空間:System.Collections.Generic
public class List<T> : IList<T>, ICollection<T>, IEnumerable<T>, IList, ICollection, IEnumerable
List<T>類是 ArrayList 類的泛型等效類。該類使用大小可按需動態增加的數組實現 IList<T> 泛型接口。
泛型的好處: 它爲使用c#語言編寫面向對象程序增加了極大的效力和靈活性。不會強行對值類型進行裝箱和拆箱,或對引用類型進行向下強制類型轉換,所以性能得到提高。
二、性能注意事項:
在決定使用IList<T> 還是使用ArrayList類(兩者具有類似的功能)時,記住IList<T> 類在大多數情況下執行得更好並且是類型安全的。
如果對IList<T> 類的類型 T 使用引用類型,則兩個類的行爲是完全相同的。但是,如果對類型 T 使用值類型,則需要考慮實現和裝箱問題。
“添加到 ArrayList 中的任何引用或值類型都將隱式地向上強制轉換爲 Object。如果項是值類型,則必須在將其添加到列表中時進行裝箱操作,在檢索時進行取消裝箱操作。強制轉換以及裝箱和取消裝箱操作都會降低性能;在必須對大型集合進行循環訪問的情況下,裝箱和取消裝箱的影響非常明顯。”
三、一般用法
1、 List的基礎、常用方法:
聲明:
1、List<T> mList = new List<T>();
T爲列表中元素類型,現在以string類型作爲例子
E.g.: List<string> mList = new List<string>();
2、List<T> testList =new List<T> (IEnumerable<T> collection);
以一個集合作爲參數創建List
E.g.:
string[] temArr = { "Ha", "Hunter", "Tom", "Lily", "Jay", "Jim", "Kuku", "Locu" };
List<string> testList = new List<string>(temArr);
添加元素:
1、 List. Add(T item) 添加一個元素
E.g.: mList.Add("John");
2、 List. AddRange(IEnumerable<T> collection) 添加一組元素
E.g.:
string[] temArr = { "Ha","Hunter", "Tom", "Lily", "Jay", "Jim", "Kuku", "Locu" };
mList.AddRange(temArr);
3、Insert(int index, T item); 在index位置添加一個元素
E.g.: mList.Insert(1, "Hei");
遍歷List中元素:
foreach (T element in mList) T的類型與mList聲明時一樣
{
Console.WriteLine(element);
}
E.g.:
foreach (string s in mList)
{
Console.WriteLine(s);
}
刪除元素:
1、 List. Remove(T item) 刪除一個值
E.g.: mList.Remove("Hunter");
2、 List. RemoveAt(int index); 刪除下標爲index的元素
E.g.: mList.RemoveAt(0);
3、 List. RemoveRange(int index, int count);
從下標index開始,刪除count個元素
E.g.: mList.RemoveRange(3, 2);
判斷某個元素是否在該List中:
List. Contains(T item) 返回true或false,很實用
E.g.:
if (mList.Contains("Hunter"))
{
Console.WriteLine("There is Hunter in the list");
}
else
{
mList.Add("Hunter");
Console.WriteLine("Add Hunter successfully.");
}
給List裏面元素排序:
List. Sort () 默認是元素第一個字母按升序
E.g.: mList.Sort();
給List裏面元素順序反轉:
List. Reverse () 可以與List. Sort ()配合使用,達到想要的效果
E.g.: mList.Sort();
List清空:List. Clear ()
E.g.: mList.Clear();
獲得List中元素數目:
List. Count () 返回int值
E.g.:
int count = mList.Count();
Console.WriteLine("The num of elements in the list: " +count);
2、 List的進階、強大方法:
舉例用的List:
string[] temArr = { Ha","Hunter", "Tom", "Lily", "Jay", "Jim", "Kuku", " "Locu" };
mList.AddRange(temArr);
List.Find 方法:搜索與指定謂詞所定義的條件相匹配的元素,並返回整個 List 中的第一個匹配元素。
public T Find(Predicate<T> match);
Predicate是對方法的委託,如果傳遞給它的對象與委託中定義的條件匹配,則該方法返回 true。當前 List 的元素被逐個傳遞給Predicate委託,並在 List 中向前移動,從第一個元素開始,到最後一個元素結束。當找到匹配項時處理即停止。
Predicate 可以委託給一個函數或者一個拉姆達表達式:
委託給拉姆達表達式:
E.g.:
string listFind = mList.Find(name => //name是變量,代表的是mList
{ //中元素,自己設定
if (name.Length > 3)
{
return true;
}
return false;
});
Console.WriteLine(listFind); //輸出是Hunter
委託給一個函數:
E.g.:
string listFind1 = mList.Find(ListFind); //委託給ListFind函數
Console.WriteLine(listFind); //輸出是Hunter
ListFind函數:
public bool ListFind(string name)
{
if (name.Length > 3)
{
return true;
}
return false;
}
這兩種方法的結果是一樣的。
List.FindLast 方法:搜索與指定謂詞所定義的條件相匹配的元素,並返回整個 List 中的最後一個匹配元素。
public T FindLast(Predicate<T> match);
用法與List.Find相同。
List.TrueForAll方法: 確定是否 List 中的每個元素都與指定的謂詞所定義的條件相匹配。
public bool TrueForAll(Predicate<T> match);
委託給拉姆達表達式:
E.g.:
bool flag = mList.TrueForAll(name =>
{
if (name.Length > 3)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
}
);
Console.WriteLine("True for all: "+flag); //flag值爲false
委託給一個函數,這裏用到上面的ListFind函數:
E.g.:
bool flag = mList.TrueForAll(ListFind); //委託給ListFind函數
Console.WriteLine("True for all: "+flag); //flag值爲false
這兩種方法的結果是一樣的。
List.FindAll方法:檢索與指定謂詞所定義的條件相匹配的所有元素。
public List<T> FindAll(Predicate<T> match);
E.g.:
List<string> subList = mList.FindAll(ListFind); //委託給ListFind函數
foreach (string s in subList)
{
Console.WriteLine("element in subList: "+s);
}
這時subList存儲的就是所有長度大於3的元素
List.Take(n): 獲得前n行 返回值爲IEnumetable<T>,T的類型與List<T>的類型一樣
E.g.:
IEnumerable<string> takeList= mList.Take(5);
foreach (string s in takeList)
{
Console.WriteLine("element in takeList: " + s);
}
這時takeList存放的元素就是mList中的前5個
List.Where方法:檢索與指定謂詞所定義的條件相匹配的所有元素。跟List.FindAll方法類似。
E.g.:
IEnumerable<string> whereList = mList.Where(name =>
{
if (name.Length > 3)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
});
foreach (string s in subList)
{
Console.WriteLine("element in subList: "+s);
}
這時subList存儲的就是所有長度大於3的元素
List.RemoveAll方法:移除與指定的謂詞所定義的條件相匹配的所有元素。
public int RemoveAll(Predicate<T> match);
E.g.:
mList.RemoveAll(name =>
{
if (name.Length > 3)
{
return true;
}
else
{
return false;
}
});
foreach (string s in mList)
{
Console.WriteLine("element in mList: " + s);
}
這時mList存儲的就是移除長度大於3之後的元素。
1、什麼是ArrayList
ArrayList就是傳說中的動態數組,用MSDN中的說法,就是Array的複雜版本,它提供瞭如下一些好處:
- 動態的增加和減少元素
- 實現了ICollection和IList接口
- 靈活的設置數組的大小
2、如何使用ArrayList
最簡單的例子:
ArrayList List = new ArrayList();
for( int i=0;i<10;i++ ) //給數組增加10個Int元素
List.Add(i);
//..程序做一些處理
List.RemoveAt(5);//將第6個元素移除
for( int i=0;i<3;i++ ) //再增加3個元素
List.Add(i+20);
Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));//返回ArrayList包含的數組
這是一個簡單的例子,雖然沒有包含ArrayList所有的方法,但是可以反映出ArrayList最常用的用法
3、ArrayList重要的方法和屬性
(1)構造器
ArrayList提供了三個構造器:
public ArrayList();
默認的構造器,將會以默認(16)的大小來初始化內部的數組
public ArrayList(ICollection);
用一個ICollection對象來構造,並將該集合的元素添加到ArrayList
public ArrayList(int);
用指定的大小來初始化內部的數組
(2)IsSynchronized屬性和ArrayList.Synchronized方法
IsSynchronized屬性指示當前的ArrayList實例是否支持線程同步,而ArrayList.Synchronized靜態方法則會返回一個ArrayList的線程同步的封裝。
如果使用非線程同步的實例,那麼在多線程訪問的時候,需要自己手動調用lock來保持線程同步,例如:
ArrayList list = new ArrayList();
//...
lock( list.SyncRoot ) //當ArrayList爲非線程包裝的時候,SyncRoot屬性其實就是它自己,但是爲了滿足ICollection的SyncRoot定義,這裏還是使用SyncRoot來保持源代碼的規範性
{
list.Add( “Add a Item” );
}
如果使用ArrayList.Synchronized方法返回的實例,那麼就不用考慮線程同步的問題,這個實例本身就是線程安全的,實際上ArrayList內部實現了一個保證線程同步的內部類,ArrayList.Synchronized返回的就是這個類的實例,它裏面的每個屬性都是用了lock關鍵字來保證線程同步。
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但是,使用這個方法(ArrayList.Synchronized)並不能保證枚舉的同步,例如,一個線程正在刪除或添加集合項,而另一個線程同時進行枚舉,這時枚舉將會拋出異常。所以,在枚舉的時候,你必須明確使用 SyncRoot 鎖定這個集合。
Hashtable與ArrayList關於線程安全性的使用方法類似。
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(3)Count屬性和Capacity屬性
Count屬性是目前ArrayList包含的元素的數量,這個屬性是隻讀的。
Capacity屬性是目前ArrayList能夠包含的最大數量,可以手動的設置這個屬性,但是當設置爲小於Count值的時候會引發一個異常。
(4)Add、AddRange、Remove、RemoveAt、RemoveRange、Insert、InsertRange
這幾個方法比較類似
Add方法用於添加一個元素到當前列表的末尾
AddRange方法用於添加一批元素到當前列表的末尾
Remove方法用於刪除一個元素,通過元素本身的引用來刪除
RemoveAt方法用於刪除一個元素,通過索引值來刪除
RemoveRange用於刪除一批元素,通過指定開始的索引和刪除的數量來刪除
Insert用於添加一個元素到指定位置,列表後面的元素依次往後移動
InsertRange用於從指定位置開始添加一批元素,列表後面的元素依次往後移動
另外,還有幾個類似的方法:
Clear方法用於清除現有所有的元素
Contains方法用來查找某個對象在不在列表之中
其他的我就不一一累贅了,大家可以查看MSDN,上面講的更仔細
(5)TrimSize方法
這個方法用於將ArrayList固定到實際元素的大小,當動態數組元素確定不在添加的時候,可以調用這個方法來釋放空餘的內存。
(6)ToArray方法
這個方法把ArrayList的元素Copy到一個新的數組中。
4、ArrayList與數組轉換
例1:
ArrayList List = new ArrayList();
List.Add(1);
List.Add(2);
List.Add(3);
Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));
例2:
ArrayList List = new ArrayList();
List.Add(1);
List.Add(2);
List.Add(3);
Int32[] values = new Int32[List.Count];
List.CopyTo(values);
上面介紹了兩種從ArrayList轉換到數組的方法
例3:
ArrayList List = new ArrayList();
List.Add( “string” );
List.Add( 1 );
//往數組中添加不同類型的元素
object[] values = List.ToArray(typeof(object)); //正確
string[] values = (string[])List.ToArray(typeof(string)); //錯誤
和數組不一樣,因爲可以轉換爲Object數組,所以往ArrayList裏面添加不同類型的元素是不會出錯的,但是當調用ArrayList方法的時候,要麼傳遞所有元素都可以正確轉型的類型或者Object類型,否則將會拋出無法轉型的異常。
5、ArrayList最佳使用建議
這一節我們來討論ArrayList與數組的差別,以及ArrayList的效率問題
(1)ArrayList是Array的複雜版本
ArrayList內部封裝了一個Object類型的數組,從一般的意義來說,它和數組沒有本質的差別,甚至於ArrayList的許多方法,如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在內部數組的基礎上直接調用Array的對應方法。
(2)內部的Object類型的影響
對於一般的引用類型來說,這部分的影響不是很大,但是對於值類型來說,往ArrayList裏面添加和修改元素,都會引起裝箱和拆箱的操作,頻繁的操作可能會影響一部分效率。
但是恰恰對於大多數人,多數的應用都是使用值類型的數組。
消除這個影響是沒有辦法的,除非你不用它,否則就要承擔一部分的效率損失,不過這部分的損失不會很大。
(3)數組擴容
這是對ArrayList效率影響比較大的一個因素。
每當執行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法,都會檢查內部數組的容量是否不夠了,如果是,它就會以當前容量的兩倍來重新構建一個數組,將舊元素Copy到新數組中,然後丟棄舊數組,在這個臨界點的擴容操作,應該來說是比較影響效率的。
例1:比如,一個可能有200個元素的數據動態添加到一個以默認16個元素大小創建的ArrayList中,將會經過:
16*2*2*2*2 = 256
四次的擴容纔會滿足最終的要求,那麼如果一開始就以:
ArrayList List = new ArrayList( 210 );
的方式創建ArrayList,不僅會減少4次數組創建和Copy的操作,還會減少內存使用。
例2:預計有30個元素而創建了一個ArrayList:
ArrayList List = new ArrayList(30);
在執行過程中,加入了31個元素,那麼數組會擴充到60個元素的大小,而這時候不會有新的元素再增加進來,而且有沒有調用TrimSize方法,那麼就有1次擴容的操作,並且浪費了29個元素大小的空間。如果這時候,用:
ArrayList List = new ArrayList(40);
那麼一切都解決了。
所以說,正確的預估可能的元素,並且在適當的時候調用TrimSize方法是提高ArrayList使用效率的重要途徑。
(4)頻繁的調用IndexOf、Contains等方法(Sort、BinarySearch等方法經過優化,不在此列)引起的效率損失
首先,我們要明確一點,ArrayList是動態數組,它不包括通過Key或者Value快速訪問的算法,所以實際上調用IndexOf、Contains等方法是執行的簡單的循環來查找元素,所以頻繁的調用此類方法並不比你自己寫循環並且稍作優化來的快,如果有這方面的要求,建議使用Hashtable或SortedList等鍵值對的集合。
ArrayList al=new ArrayList();
al.Add("How");
al.Add("are");
al.Add("you!");
al.Add(100);
al.Add(200);
al.Add(300);
al.Add(1.2);
al.Add(22.8);
.........
//第一種遍歷 ArrayList 對象的方法
foreach(object o in al)
{
Console.Write(o.ToString()+" ");
}
//第二種遍歷 ArrayList 對象的方法
IEnumerator ie=al.GetEnumerator();
while(ie.MoveNext())
{
Console.Write(ie.Curret.ToString()+" ");
}
//第三種遍歷 ArrayList 對象的方法
我忘記了,好象是 利用 ArrayList對象的一個屬性,它返回一此對象中的元素個數.
然後在利用索引
for(int i=0;i<Count;i++)
{
Console.Write(al[i].ToString()+" ");
}