集合的理解



集合，表示可以通过遍历每个元素来访问的一组对象(特别是可使用foreach循环访问)。

集合是一组可变数量的数据项(也可能是0个)的组合，这些数据项可能共享某些特征，需要以某种操作方式一起进行操作。一般来讲，这些数据项的类型是相同的，或基类相同(若使用的语言支持继承)。列表(或数组)通常不被认为是集合，因为其大小固定，但事实上它常常在实现中作为某些形式的集合使用。集合的种类包括列表，集，多重集，树和图。枚举类型可以是列表或集。

集合的功能常常通过接口的实现而实现。常用的接口类型如下。

1.System.Colloctions中表示集合的行为的接口有：

1)ICollection

定义所有集合的大小、枚举数和同步方法。派生于IEnumerable

它定义了集合类最基本的行为，所有的集合类都实现了这个接口(基接口)

但是它的行为太过基本：主要就是一个Count属性，单独实现它没有太大意义

2)IEnumerable

公开枚举数，该枚举数支持在集合上进行简单迭代

它只有一个方法 GetEnumerator()，该方法可以返回一个IEnumerator接口，通过它可以遍历集合

基本上所有的集合类都实现了这个接口

3)IList

IList实现是可排序且可按照索引访问其成员的值的集合，它本身实现了ICollection和IEnumerable接口

是所有列表的抽象基类。IList 实现有三种类别：只读、固定大小、可变大小。

4)IDictionary

IDictionary实现是键/值对的集合，它本身实现了ICollection和IEnumerable接口

是键/值对的集合的基接口。IDictionary 实现有三种类别：只读、固定大小、可变大小。

IDictionary可称为字典、映射或散列表，它根据键(任意类型)来访问值

2.System.Collections中可以直接使用的集合类有：

1)ArrayList

实现了接口：IList、ICollection、IEnumerable

只要集合未被修改，ArrayList 就可安全地同时支持多个读取器

随着向 ArrayList 中添加元素，容量通过重新分配按需自动增加(2倍增加)

如果需要建立一个对象数组，但不能预先知道数组的大小，就可以使用ArrayList

ArrayList把所有元素都当作object对象引用，因而在访问ArrayList的元素时要进行类型转换

优点：动态改变大小、灵活方便的插入和删除元素、可排序

缺点：插入时性能不如数组、不是强类型的

2)BitArray

实现了接口：ICollection、IEnumerable

管理位值的压缩数组。

3)Hashtable

实现了接口：IDictionary、ICollection、IEnumerable

可以向Hashtable中自由添加和删除元素，有些像ArrayList，但没有那么大的性能开销

4)SortedList

实现了接口：IDictionary、ICollection、IEnumerable

SortedLIst兼顾了ArrayList和Hashtable的优点，可按键值来排序

5)Queue

实现了接口：ICollection、IEnumerable

Queque是队列，先进先出的访问各个元素

可以调用Queque对象的GetEnumerator()方法，得到IEnumerator对象，来遍历队列中的各个元素

6)Stack

实现了接口：ICollection、IEnumerable

Stack是堆栈，后进先出的访问各个元素

可以调用Stack对象的GetEnumerator()方法，得到IEnumerator对象，来遍历堆栈中的各个元素

3.上面提到的几种集合类，他们都是通用的集合类，他们所接受的元素大都是Object类型，当对象放入

了集合之后，都失去了原有的类型信息－即这些通用集合类都不是强类型的

解决办法是使用强类型的集合类

System.Collections命名空间下的CollectionBase，DictionaryBase，ReadOnlyCollectionBase 类

System.Collections.Specialized命名空间下的一些类可以满足要求，可以直接使用也可以继承。

在声明一个列表时，可以使用如下形式：

List<类型>列表名

其中类型可以是基类型，也可以是用户自定义的类型。

当需要向列中添加元素时，可以使用List<T>类的Add()方法。Add()方法的参数是需要添加的元素对象。

IndexOf(),用于搜索列表中元素的索引号

LastIndexOf(),用于搜索列表中指定元素的最后一个索引号

FindIndex(),用于检索元素在列表中出现的一个位置

FindLastIndex（），用于检索元素在列表中出现的最后一位置

Find(),搜索列表中匹配的第一个对象

FindLast(),搜索列表中匹配的最后一个对象

当需要对列表元素进行排序时，可以使用Sort()方法

利用Reverse()方法可以对列表中的元素逆序

队列

Queue和Queue<T>类的方法

Enqueue()，在队列一端添加一个元素

Dequeue()，在队列的头部读取和删除一个元素。如果在调用Dequeu（）方法时，队列中不再有元素，就抛出InvalidOperationException异常。

Peek()，在队列的头部读取一个元素，但不删除它

Count(),返回队列中的元素个数

TrimeExcess（）,重新设置队列的容量。Dequeue()方法从队列中删除元素，但不会重新设置队列容量。要从队列的头部去除空元素，使用TrimeExcess()方法。

Contains()，确定某个元素是否在队列中，如果是，返回true

CopyTo(),把元素从队列复制到一个已有数组中。

ToArray(),返回一个包含队列元素的新数组。

栈

栈（Stack）是限制仅在表的一端进行插入和删除运算的线性表。栈通常具有如下特性：

通常称插入、删除在这一端为栈顶（Pop），另一端为栈底(Bottom)；

当表中没有元素时称为空栈；

栈为先进后出的线性表。

.Net FrameWork提供了两个类，即Stack和Stack<T>，用于支持对栈的操作，其典型的方法如下：

Push();在栈顶添加一个元素。

Pop();从栈顶删除一个元素，并返回该元素。如果栈为空，就抛出InvalidOperationException()异常。

Peek();返回栈顶元素，但不删除它

Count();返回栈中元素的个数

Contains();确定某个元素是来吧在栈中，如是，就返回true

CopyTo()和ToArray（），是把元素从栈中复制到一个已有的数组中。ToArray()方法返回一个包含栈中元素的新数组。

栈表

在.Net Framework中，LinkedList<T>是一个双向链表数据结构。链表不但可以存储元素，还可以存储其前一个和后一个元素的引用信息。

LinkedListNode<T>属性

List,返回与节点相关的LinkedList<T>

Next,返回当前节点之后的节点，其返回类型为LinkedListNode<T>

Previous,返回当前节点之前的节点

Value,返回与节点相关的元素，其类型是T

LinkedList<T>类提供的常见属性和方法

Count,返回链表中的元素个数

First，返回链表中的第一个节点，其返回类型是LinkedListNode<T>.使用这个返回的节点，可以迭代集合其他节点。

Last,返回链表中的最后一个元素，其返回类型是LinkedListNode<T>

AddAfter()、AddBefore()、AddFirst()、AddLast()使用AddXXX方法可以在链表中添加元素。使用相应的Add方法，可以在链表的指定位置添加元素。AddAfter（）需要一个LinkedListNode<T>对象，在该对象中可以指定要添加的新元素后面的节点。AddBefore()把新元素放在第一个参数定义的节点前面。AddFirst()和AddLast()把新元素添加到链表的开头和结尾。重载所有这些方法来接收任意的一个对象以添加类型LinkedListNode<T>或类型T。如果传送T对象，建一个新LinkedListNode<T>对象

Remove()、RemoveFirst()、RemoveLast()使用这些方法可以从链表中删除节点。RemoveFirst()删除第一个元素，RemoveLast()删除最后一个元素。Remove()需要搜索一个对象，从链表中删除匹配该对象的第一个节点。

Clear()从链表中删除所有的节点

Contains()从链表中搜索一个元素，如果找到该元素，就返回true，否则返回false

Find()从链表的开头开始搜索传送给它的元素，并返回一个LinkedListNode<T>

FindLast()与Find()方法相似，但从链表的结尾开始搜索。

链表不仅能在列表中存储元素，还可以给每个元素存储下一个元素和上一个元素的信息。

链表的优点是，如果将元素插入列表的中间位置，使用链表会非常快。在插入一个元素时，只需修改上一个元素的Next引用和下一个元素的Previous引用，使它们引用所插入的元素。

链表的缺点是链表的元素只能一个接一个地访问，这需要较长的时间来查找位于链表中间或尾部的元素。

有序表

有序表（SortedList）是其元素已经排好了序的列表，C#这个类是按照键进行排序的。

有序表（SortedList）支持通过由Keys和Value属性返回的集合对键和值执行高效的索引检索。访问此属性无须重新生成列表，因为列表只是键和值的内部数组的包装。

SortedList<Tkey,Tvalue>类的属性

Capacity，使用Capacity属性可以以获取和设置有序表能包含的元素个数。该属性与List<T>类似，默认构造函数会创建一个空表，添加一个元素会使有序表的容量变成4个元素，之后其容量会根据需要成倍的增长。

Comparer,Comparer属性返回与有序表相关的比较器，可以在构造函数中传送该比较器。默认的比较器会调用Icomparable<Tkey>接口的CompareTo()方法来比较键。键类型执行了这个接口，也可以创建定制的比较器。

Count,Count属性返回有序表的元素个数

Item，使用索引器可以访问有序表中的元素。索引器的参数类型由键类型定义

Keys,Keys属性返回包含所有键的Ilist<TKey>

Values,values属性返回包含所有值的Ilist<Tvalue>

SortedList<T>类型的方法

Add()，把带有键和值的元素放在有序表中

Remove(),RemoveAt()：Remove()方法需要从有序表中删除的元素的键。使用RemoveAt()方法可以删除指定索引的元素

Clear（）删除有序表中的所有元素

ContainsKey()和ContainsValue()：ContainsKey()和ContainsValue()方法检查有序表是否包含指定的键和值，并返回true或false

IndexOfKey(),IndexOfValue():IndexOfKey()和IndexOfValue()方法检查是否包含指定的键或值，并返回基于整数的索引

TrimExcess()：重新设置集合的大小，将容量改为需要的元素个数

TryGetValue（）：使用TryGetValue（）方法可以尝试获得指定键的值。如果键不存在，这个方法就返回false。如果键存在就返回true，并把值返回为out参数

位数组

位数组（BitArray）可以以数组的方式处理许多工位。C#提供了BitArray类，它位于命名空间System.Collection中，用于实现对位数组的操作。

BitArray类是一个引用类型，包含了一个int数组,每32位使用一个新整数。

BitArray类的类成员说明：

Count,Length：Count和Length的get访问器返回数组中的位数.使用Length属性还可以定义新的数组大小，重新设置集合的大小。

Item：可以使用索引器读写数组中的位。索引器是bool类型。

Get(),Set()：除了使用索引器外，还可使用Get和Set方法访问数组中的位

SetAll()：根据传送给该方法的参数，设置所有位的值

Not()：倒转数组中所有位的值

And(),Or(),Xor()：使用And()、Or和Xor()方法，可以合并两个BitArray对象。And()方法执行二进制的AND,只有两个输入数组的位置都设置为1,结果位才是1.Or()方法执行二进制的OR，只要有一个输入数组的位设置为1，结果位就是1.Xor()方法是异或操作，只有一个输入数组的位设置为1，结果才为1。

数组列表

数组列表是一种变长数组,我们可以不断向ArrayList中添加元素，数组列表(ArrayList)容量也会自动增长。在C#中，数组列表(ArrarList)通过System.Collections.ArrayList类来实现。类似于其他集合类型，对于数组列表，可以使用Count属性获得数据列表的长度；使用Add()方法添加元素；使用Index()查询元素；使用Remove()方法删除元素；使用Sort()Sort()方法对元素进行排序。

集合中索引的设定方法。即索引是作为集合的一个属性定义的，故与属性的定义方法类似，且使用this关键字。

public class infoindex : IEnumerable<infolocation>

    {

        public IList<infolocation> List { get; set; }

        public infolocation this[int infoindex]

        {

            get

            {

                return this.List[infoindex];

            }

            set

            {

                this.List[infoindex] = value;

            }

        }

        public IEnumerator<infolocation> GetEnumerator()

        {

            return this.List.GetEnumerator();

        }

 

        System.Collections.IEnumerator System.Collections.IEnumerable.GetEnumerator()

        {

            return this.List.GetEnumerator();

        }

    }