C#梳理【集合Collection】

C# 集合（Collection）

集合（Collection）类是专门用于数据存储和检索的类。这些类提供了对栈（stack）、队列（queue）、列表（list）和哈希表（hash table）的支持。大多数集合类实现了相同的接口。

集合（Collection）类服务于不同的目的，如为元素动态分配内存，基于索引访问列表项等等。这些类创建 Object 类的对象的集合。在 C# 中，Object 类是所有数据类型的基类。

各种集合类和它们的用法

下面是各种常用的 System.Collection 命名空间的类。

类描述和用法
动态数组（ArrayList）                                                     它代表了可被单独索引的对象的有序集合。

它基本上可以替代一个数组。但是，与数组不同的是，您可以使用索引在指定的位置添加和移除项目，动态数组会自动重新调整它的大小。它也允许在列表中进行动态内存分配、增加、搜索、排序各项。

哈希表（Hashtable）它使用键来访问集合中的元素。

当您使用键访问元素时，则使用哈希表，而且您可以识别一个有用的键值。哈希表中的每一项都有一个键/值对。键用于访问集合中的项目。

排序列表（SortedList）它可以使用键和索引来访问列表中的项。

排序列表是数组和哈希表的组合。它包含一个可使用键或索引访问各项的列表。如果您使用索引访问各项，则它是一个动态数组（ArrayList），如果您使用键访问各项，则它是一个哈希表（Hashtable）。集合中的各项总是按键值排序。

堆栈（Stack）它代表了一个后进先出的对象集合。

当您需要对各项进行后进先出的访问时，则使用堆栈。当您在列表中添加一项，称为推入元素，当您从列表中移除一项时，称为弹出元素。

队列（Queue）它代表了一个先进先出的对象集合。

当您需要对各项进行先进先出的访问时，则使用队列。当您在列表中添加一项，称为入队，当您从列表中移除一项时，称为出队。

点阵列（BitArray）它代表了一个使用值 1 和 0 来表示的二进制数组。

当您需要存储位，但是事先不知道位数时，则使用点阵列。您可以使用整型索引从点阵列集合中访问各项，索引从零开始。

作为集合的补充，更多的原理和细节请参考文章：C#常用数据结构的区别 。

C#动态数组（ArrayList）

动态数组（ArrayList）代表了可被单独索引的对象的有序集合。它基本上可以替代一个数组。但是，与数组不同的是，您可以使用索引在指定的位置添加和移除项目，动态数组会自动重新调整它的大小。它也允许在列表中进行动态内存分配、增加、搜索、排序各项。

ArrayList 类的方法和属性

下表列出了 ArrayList 类的一些常用的 属性：

属性描述Capacity获取或设置 ArrayList 可以包含的元素个数。Count获取 ArrayList 中实际包含的元素个数。IsFixedSize获取一个值，表示 ArrayList 是否具有固定大小。IsReadOnly获取一个值，表示 ArrayList 是否只读。Item获取或设置指定索引处的元素。

下表列出了 ArrayList 类的一些常用的 方法：

序号方法名 & 描述1public virtual int Add( object value ); 
在 ArrayList 的末尾添加一个对象。2public virtual void AddRange( ICollection c ); 
在 ArrayList 的末尾添加 ICollection 的元素。3public virtual void Clear();
从 ArrayList 中移除所有的元素。4public virtual bool Contains( object item ); 
判断某个元素是否在 ArrayList 中。5public virtual ArrayList GetRange( int index, int count ); 
返回一个 ArrayList，表示源 ArrayList 中元素的子集。6public virtual int IndexOf(object);
返回某个值在 ArrayList 中第一次出现的索引，索引从零开始。7public virtual void Insert( int index, object value ); 
在 ArrayList 的指定索引处，插入一个元素。8public virtual void InsertRange( int index, ICollection c ); 
在 ArrayList 的指定索引处，插入某个集合的元素。9public virtual void Remove( object obj ); 
从 ArrayList 中移除第一次出现的指定对象。10public virtual void RemoveAt( int index ); 
移除 ArrayList 的指定索引处的元素。11public virtual void RemoveRange( int index, int count ); 
从 ArrayList 中移除某个范围的元素。12public virtual void Reverse();
逆转 ArrayList 中元素的顺序。13public virtual void SetRange( int index, ICollection c ); 
复制某个集合的元素到 ArrayList 中某个范围的元素上。14public virtual void Sort();
对 ArrayList 中的元素进行排序。15public virtual void TrimToSize();
设置容量为 ArrayList 中元素的实际个数。

ArrayList实例

下面的实例演示了动态数组（ArrayList）的概念：

using System;using System.Collections;namespace CollectionApplication{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            ArrayList al = new ArrayList();            Console.WriteLine("Adding some numbers:");            al.Add(45);            al.Add(78);            al.Add(33);            al.Add(56);            al.Add(12);            al.Add(23);            al.Add(9);                        Console.WriteLine("Capacity: {0} ", al.Capacity);            Console.WriteLine("Count: {0}", al.Count);                                  Console.Write("Content: ");            foreach (int i in al)            {                Console.Write(i + " ");            }            Console.WriteLine();            Console.Write("Sorted Content: ");            al.Sort();            foreach (int i in al)            {                Console.Write(i + " ");            }            Console.WriteLine();            Console.ReadKey();        }    }}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Adding some numbers:Capacity: 8Count: 7Content: 45 78 33 56 12 23 9Content: 9 12 23 33 45 56 78    

C# 哈希表（Hashtable）

Hashtable 类代表了一系列基于键的哈希代码组织起来的键/值对。它使用键来访问集合中的元素。

当您使用键访问元素时，则使用哈希表，而且您可以识别一个有用的键值。哈希表中的每一项都有一个键/值对。键用于访问集合中的项目。

Hashtable 类的方法和属性

下表列出了 Hashtable 类的一些常用的 属性：

属性描述Count获取 Hashtable 中包含的键值对个数。IsFixedSize获取一个值，表示 Hashtable 是否具有固定大小。IsReadOnly获取一个值，表示 Hashtable 是否只读。Item获取或设置与指定的键相关的值。Keys获取一个 ICollection，包含 Hashtable 中的键。Values获取一个 ICollection，包含 Hashtable 中的值。

下表列出了 Hashtable 类的一些常用的 方法：

序号方法名 & 描述1public virtual void Add( object key, object value ); 
向 Hashtable 添加一个带有指定的键和值的元素。2public virtual void Clear(); 
从 Hashtable 中移除所有的元素。3public virtual bool ContainsKey( object key ); 
判断 Hashtable 是否包含指定的键。4public virtual bool ContainsValue( object value ); 
判断 Hashtable 是否包含指定的值。5public virtual void Remove( object key ); 
从 Hashtable 中移除带有指定的键的元素。

Hashtable实例

下面的实例演示了哈希表（Hashtable）的概念：

using System;using System.Collections;namespace CollectionsApplication{   class Program   {      static void Main(string[] args)      {         Hashtable ht = new Hashtable();         ht.Add("001", "Zara Ali");         ht.Add("002", "Abida Rehman");         ht.Add("003", "Joe Holzner");         ht.Add("004", "Mausam Benazir Nur");         ht.Add("005", "M. Amlan");         ht.Add("006", "M. Arif");         ht.Add("007", "Ritesh Saikia");         if (ht.ContainsValue("Nuha Ali"))         {            Console.WriteLine("This student name is already in the list");         }         else         {            ht.Add("008", "Nuha Ali");         }         // 获取键的集合          ICollection key = ht.Keys;         foreach (string k in key)         {            Console.WriteLine(k + ": " + ht[k]);         }         Console.ReadKey();      }   }}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

001: Zara Ali002: Abida Rehman003: Joe Holzner004: Mausam Benazir Nur005: M. Amlan006: M. Arif007: Ritesh Saikia008: Nuha Ali 

C#排序列表（SortedList）

SortedList 类代表了一系列按照键来排序的键/值对，这些键值对可以通过键和索引来访问。

排序列表是数组和哈希表的组合。它包含一个可使用键或索引访问各项的列表。如果您使用索引访问各项，则它是一个动态数组（ArrayList），如果您使用键访问各项，则它是一个哈希表（Hashtable）。集合中的各项总是按键值排序。

SortedList 类的方法和属性

下表列出了 SortedList 类的一些常用的 属性：

属性描述Capacity获取或设置 SortedList 的容量。Count获取 SortedList 中的元素个数。IsFixedSize获取一个值，表示 SortedList 是否具有固定大小。IsReadOnly获取一个值，表示 SortedList 是否只读。Item获取或设置与 SortedList 中指定的键相关的值。Keys获取 SortedList 中的键。Values获取 SortedList 中的值。

下表列出了 SortedList 类的一些常用的 方法：

序号方法名 & 描述1public virtual void Add( object key, object value ); 
向 SortedList 添加一个带有指定的键和值的元素。2public virtual void Clear(); 
从 SortedList 中移除所有的元素。3public virtual bool ContainsKey( object key ); 
判断 SortedList 是否包含指定的键。4public virtual bool ContainsValue( object value ); 
判断 SortedList 是否包含指定的值。5public virtual object GetByIndex( int index ); 
获取 SortedList 的指定索引处的值。6public virtual object GetKey( int index ); 
获取 SortedList 的指定索引处的键。7public virtual IList GetKeyList(); 
获取 SortedList 中的键。8public virtual IList GetValueList(); 
获取 SortedList 中的值。9public virtual int IndexOfKey( object key ); 
返回 SortedList 中的指定键的索引，索引从零开始。10public virtual int IndexOfValue( object value ); 
返回 SortedList 中的指定值第一次出现的索引，索引从零开始。11public virtual void Remove( object key ); 
从 SortedList 中移除带有指定的键的元素。12public virtual void RemoveAt( int index ); 
移除 SortedList 的指定索引处的元素。13public virtual void TrimToSize(); 
设置容量为 SortedList 中元素的实际个数。

SortedList实例

下面的实例演示了排序列表（SortedList）的概念：

using System;using System.Collections;namespace CollectionsApplication{   class Program   {      static void Main(string[] args)      {         SortedList sl = new SortedList();         sl.Add("001", "Zara Ali");         sl.Add("002", "Abida Rehman");         sl.Add("003", "Joe Holzner");         sl.Add("004", "Mausam Benazir Nur");         sl.Add("005", "M. Amlan");         sl.Add("006", "M. Arif");         sl.Add("007", "Ritesh Saikia");         if (sl.ContainsValue("Nuha Ali"))         {            Console.WriteLine("This student name is already in the list");         }         else         {            sl.Add("008", "Nuha Ali");         }         // 获取键的集合          ICollection key = sl.Keys;         foreach (string k in key)         {            Console.WriteLine(k + ": " + sl[k]);         }      }   }}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

001: Zara Ali002: Abida Rehman003: Joe Holzner004: Mausam Banazir Nur005: M. Amlan 006: M. Arif007: Ritesh Saikia008: Nuha Ali

C#堆栈（Stack）

堆栈（Stack）代表了一个后进先出的对象集合。当您需要对各项进行后进先出的访问时，则使用堆栈。当您在列表中添加一项，称为推入元素，当您从列表中移除一项时，称为弹出元素。

Stack 类的方法和属性

下表列出了 Stack 类的一些常用的 属性：

属性描述Count获取 Stack 中包含的元素个数。

下表列出了 Stack 类的一些常用的 方法：

序号方法名 & 描述1public virtual void Clear(); 
从 Stack 中移除所有的元素。2public virtual bool Contains( object obj ); 
判断某个元素是否在 Stack 中。3public virtual object Peek();
返回在 Stack 的顶部的对象，但不移除它。4public virtual object Pop();
移除并返回在 Stack 的顶部的对象。5public virtual void Push( object obj );
向 Stack 的顶部添加一个对象。6public virtual object[] ToArray();
复制 Stack 到一个新的数组中。

Stack实例

下面的实例演示了堆栈（Stack）的使用：

using System;using System.Collections;namespace CollectionsApplication{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            Stack st = new Stack();            st.Push('A');            st.Push('M');            st.Push('G');            st.Push('W');                        Console.WriteLine("Current stack: ");            foreach (char c in st)            {                Console.Write(c + " ");            }            Console.WriteLine();                        st.Push('V');            st.Push('H');            Console.WriteLine("The next poppable value in stack: {0}",             st.Peek());            Console.WriteLine("Current stack: ");                       foreach (char c in st)            {               Console.Write(c + " ");            }            Console.WriteLine();            Console.WriteLine("Removing values ");            st.Pop();            st.Pop();            st.Pop();                        Console.WriteLine("Current stack: ");            foreach (char c in st)            {               Console.Write(c + " ");             }        }    }}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Current stack: W G M AThe next poppable value in stack: HCurrent stack: H V W G M ARemoving valuesCurrent stack: G M A

C#队列（Queue）

队列（Queue）代表了一个先进先出的对象集合。当您需要对各项进行先进先出的访问时，则使用队列。当您在列表中添加一项，称为入队，当您从列表中移除一项时，称为出队。

Queue 类的方法和属性

下表列出了 Queue 类的一些常用的 属性：

属性描述Count获取 Queue 中包含的元素个数。

下表列出了 Queue 类的一些常用的 方法：

序号方法名 & 描述1public virtual void Clear(); 
从 Queue 中移除所有的元素。2public virtual bool Contains( object obj ); 
判断某个元素是否在 Queue 中。3public virtual object Dequeue();
移除并返回在 Queue 的开头的对象。4public virtual void Enqueue( object obj ); 
向 Queue 的末尾添加一个对象。5public virtual object[] ToArray();
复制 Queue 到一个新的数组中。6public virtual void TrimToSize();
设置容量为 Queue 中元素的实际个数。

Queue实例

下面的实例演示了队列（Queue）的使用：

using System;using System.Collections;namespace CollectionsApplication{   class Program   {      static void Main(string[] args)      {         Queue q = new Queue();         q.Enqueue('A');         q.Enqueue('M');         q.Enqueue('G');         q.Enqueue('W');                  Console.WriteLine("Current queue: ");         foreach (char c in q)         Console.Write(c + " ");         Console.WriteLine();         q.Enqueue('V');         q.Enqueue('H');         Console.WriteLine("Current queue: ");                  foreach (char c in q)            Console.Write(c + " ");         Console.WriteLine();         Console.WriteLine("Removing some values ");         char ch = (char)q.Dequeue();         Console.WriteLine("The removed value: {0}", ch);         ch = (char)q.Dequeue();         Console.WriteLine("The removed value: {0}", ch);         Console.ReadKey();      }   }}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Current queue: A M G W Current queue: A M G W V H Removing valuesThe removed value: AThe removed value: M

C#点阵列（BitArray）

参考文章：C#梳理【BitArray(点阵列）】