Array和ArrayList的异同点

时间:2022-03-25 19:34:08

Array和ArrayList的异同点

相信数组是大家在编程最常使用的,不论任何语言都存在数组这样的数据结构,由于C#语言是完全面向对象的,所以在C#中的数组也是对象,
实际上就是Array类的实例,Array类的使用可以说是使用最频繁的,只是大家在使用时都没太在意,如在创建数组int[]时实际上就创建了一个Array类对象的实例。
最近我仔细研究了一下C#中的Array及ArrayList类之间的异同,总结了以下几点:

[Array和ArrayList的区别]

#1. Array类型的变量在声明的同时必须进行实例化(至少得初始化数组的大小),而ArrayList可以只是先声明。
如:
 int[] array = new array[3];
 或 int[] array = {1,2,3};
 或 ArrayList myList = new ArrayList();
这些都是合法的,而直接使用 int[] array;是不行的。

#2. Array只能存储同构的对象,而ArrayList可以存储异构的对象。
同构的对象是指类型相同的对象,若声明为int[]的数组就只能存放整形数据,string[]只能存放字符型数据,但声明为object[]的数组除外。
而ArrayList可以存放任何不同类型的数据(因为它里面存放的都是被装箱了的Object型对象,实际上ArrayList内部就是使用"object[] _items;"这样一个私有字段来封装对象的)

#3 在CLR托管对中的存放方式
Array是始终是连续存放的,而ArrayList的存放不一定连续。

#4 初始化大小
Array对象的初始化必须只定指定大小,且创建后的数组大小是固定的,
而ArrayList的大小可以动态指定,其大小可以在初始化时指定,也可以不指定,也就是说该对象的空间可以任意增加。

#5 Array不能够随意添加和删除其中的项,而ArrayList可以在任意位置插入和删除项。


[Array和ArrayList的相似点]

#1 都具有索引(index),即可以通过index来直接获取和修改任意项。
#2 他们所创建的对象都放在托管堆中。
#3 都能够对自身进行枚举(因为都实现了IEnumerable接口)。


[ArrayList的一些特性]

#1 在研究ArrayList我发现了一个有趣的现象,ArrayList的capacity属性值会随ArrayList中的项的实际大小来发生改变,
如下代码:

Array和ArrayList的异同点public static void Main(string[] args)
Array和ArrayList的异同点Array和ArrayList的异同点        
{
Array和ArrayList的异同点            ArrayList myList 
= new ArrayList(2);
Array和ArrayList的异同点            Console.WriteLine(
"initial capacity:" + myList.Capacity);
Array和ArrayList的异同点
Array和ArrayList的异同点            
int size = 2;
Array和ArrayList的异同点            
for (int i = 0; i < size;i++ )
Array和ArrayList的异同点Array和ArrayList的异同点            
{
Array和ArrayList的异同点                myList.Add(i);
Array和ArrayList的异同点            }

Array和ArrayList的异同点            Console.WriteLine(
"current capacity:" + myList.Capacity);
Array和ArrayList的异同点            
Array和ArrayList的异同点            Console.ReadLine();
Array和ArrayList的异同点        }

Array和ArrayList的异同点

当size为2时,输出结果中的"current capacity"为2,
当size为3或4时,"current capacity"为4,
当size为5~8时,"current capacity"为8,
当size为9~16时,"current capacity"为16,
...
通过实验可以得出一个结论,那就是每当ArrayList中的实际存在的对象数(ArrayList.Count)超过了自身的Capacity阀值,那么该阀值会自动翻倍。
(也可以改变myList生成时的初始值来试试,但结论是一样的)

#2 通过ArrayList类的TrimToResize()方法可以将ArrayList实例中的空项去除以压缩体积。
如以下代码:

Array和ArrayList的异同点public static void Main(string[] args)
Array和ArrayList的异同点Array和ArrayList的异同点        
{
Array和ArrayList的异同点            ArrayList myList 
= new ArrayList(5);
Array和ArrayList的异同点
Array和ArrayList的异同点            
for (int i = 0; i < 3; i++)
Array和ArrayList的异同点Array和ArrayList的异同点            
{
Array和ArrayList的异同点                myList.Add(i);
Array和ArrayList的异同点            }

Array和ArrayList的异同点            Console.WriteLine(
"actual capacity:" + myList.Capacity);
Array和ArrayList的异同点            myList.TrimToSize();
Array和ArrayList的异同点            Console.WriteLine(
"compressed capacity:" + myList.Capacity);
Array和ArrayList的异同点            
Array和ArrayList的异同点            Console.ReadLine();
Array和ArrayList的异同点        }

Array和ArrayList的异同点

输出:
actual capacity:5
compressed capacity:3

#3 在C#2.0中,建议大家尽量使用范型版的ArrayList,即System.Collection.Generics命名空间下的List<T>,
这样不但保证了类型安全,而且由于没有了装箱和拆箱的过程,从而提高了对象处理的效率。

 

解说1:

1)精辟阐述:
可以将ArrayList想象成一种“会自动扩增容量的array”。

2)array([]):最高效;但是其容量固定且无法动态改变;
ArrayList:容量可动态增长;但牺牲效率;

3)建议:
基于效率和类型检验,应尽可能使用array,无法确定数组大小时才使用ArrayList!
不过当你试着解决更一般化的问题时,array的功能就可能过于受限。

4)java中一切皆对象,array也是对象。不论你所使用得array型别为何,array名称本身实际上是个reference,指向heap之内得某个实际对象。这个对象可经由“array初始化语法”被自动产生,也可以以new表达式手动产生。

5)array可做为函数返回值,因为它本身是对象的reference;

6)对象数组与基本类型数组在运用上几乎一模一样,唯一差别在于,前者持有得是reference,后者直接持有基本型别之值;
eg.
string[] staff=new string[100];
int[] num=new int[10];

7)容器所持有的其实是一个个reference指向Object,进而才能存储任意型别。当然这不包括基本型别,因为基本型别并不继承自任何classes。

8)面对array,我们可以直接持有基本型别数值的array(eg.int[] num;),也可以持有reference(指向对象)的array;但是容器类仅能持有reference(指向对象),若要将基本型别置于容器内,需要使用wrapper类。但是wrapper类使用起来可能不很容易上手,此外,primitives array得效率比起“容纳基本型别之外覆类(的reference)”的容器好太多了。

当然,如果你的操作对象是基本型别,而且需要在空间不足时自动扩增容量,array便不适合,此时就得使用外覆类的容器了。

9)某些情况下,容器类即使没有转型至原来的型别,仍然可以运作无误。有一种情况尤其特别:编译器对String class提供了一些额外的支持,使它可以平滑运作。

10)对数组的一些基本操作,像排序、搜索与比较等是很常见的。因此在Java中提供了Arrays类协助这几个操作:sort(),binarySearch(),equals(),fill(),asList().

不过Arrays类没有提供删除方法,而ArrayList中有remove()方法,不知道是否是不需要在array中做删除等操作的原因(因为此时应该使用链表)。

11)ArrayList的使用也很简单:产生ArrayList,利用add()将对象置入,利用get(i)配合索引值将它们取出。这一切就和array的使用方式完全相同,只不过少了[]而已。

2.参考资料:
1)效率:
数组扩容是对ArrayList效率影响比较大的一个因素。
每当执行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法,都会检查内部数组的容量是否不够了,如果是,它就会以当前容量的两倍来重新构建一个数组,将旧元素Copy到新数组中,然后丢弃旧数组,在这个临界点的扩容操作,应该来说是比较影响效率的。

ArrayList是Array的复杂版本
ArrayList内部封装了一个Object类型的数组,从一般的意义来说,它和数组没有本质的差别,甚至于ArrayList的许多方法,如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在内部数组的基础上直接调用Array的对应方法。

2)类型识别:
ArrayList存入对象时,抛弃类型信息,所有对象屏蔽为Object,编译时不检查类型,但是运行时会报错。
ArrayList与数组的区别主要就是由于动态增容的效率问题了

3)ArrayList可以存任何Object,如String等。

 

解说2:

Array和ArrayList的区别:相信数组是大家在编程最常使用的,不论任何语言都存在数组这样的数据结构,由于C#语言是完全面向对象的,所以在C#中的数组也是对象,
实际上就是Array类的实例,Array类的使用可以说是使用最频繁的,只是大家在使用时都没太在意,如在创建数组int[]时实际上就创建了一个Array类对象的实例。
最近我仔细研究了一下C#中的Array及ArrayList类之间的异同,总结了以下几点:

[Array和ArrayList的区别]

#1. Array类型的变量在声明的同时必须进行实例化(至少得初始化数组的大小),而ArrayList可以只是先声明。
如:
int[] array = new array[3];
或 int[] array = {1,2,3};
或 ArrayList myList = new ArrayList();
这些都是合法的,而直接使用 int[] array;是不行的。

#2. Array只能存储同构的对象,而ArrayList可以存储异构的对象。
同构的对象是指类型相同的对象,若声明为int[]的数组就只能存放整形数据,string[]只能存放字符型数据,但声明为object[]的数组除外。
而ArrayList可以存放任何不同类型的数据(因为它里面存放的都是被装箱了的Object型对象,实际上ArrayList内部就是使用"object[] _items;"这样一个私有字段来封装对象的)

#3 在CLR托管对中的存放方式
Array是始终是连续存放的,而ArrayList的存放不一定连续。

#4 初始化大小
Array对象的初始化必须只定指定大小,且创建后的数组大小是固定的,
而ArrayList的大小可以动态指定,其大小可以在初始化时指定,也可以不指定,也就是说该对象的空间可以任意增加。

#5 Array不能够随意添加和删除其中的项,而ArrayList可以在任意位置插入和删除项。


[Array和ArrayList的相似点]

#1 都具有索引(index),即可以通过index来直接获取和修改任意项。
#2 他们所创建的对象都放在托管堆中。
#3 都能够对自身进行枚举(因为都实现了IEnumerable接口)。


[ArrayList的一些特性]

#1 在研究ArrayList我发现了一个有趣的现象,ArrayList的capacity属性值会随ArrayList中的项的实际大小来发生改变,
如下代码:

public static void Main(string[] args)
          {
              ArrayList myList = new ArrayList(2);
              Console.WriteLine("initial capacity:" + myList.Capacity);

              int size = 2;
              for (int i = 0; i < size;i++ )
              {
                  myList.Add(i);
              }
              Console.WriteLine("current capacity:" + myList.Capacity);
           
              Console.ReadLine();
          }

当size为2时,输出结果中的"current capacity"为2,
当size为3或4时,"current capacity"为4,
当size为5~8时,"current capacity"为8,
当size为9~16时,"current capacity"为16,
...
通过实验可以得出一个结论,那就是每当ArrayList中的实际存在的对象数(ArrayList.Count)超过了自身的Capacity阀值,那么该阀值会自动翻倍。
(也可以改变myList生成时的初始值来试试,但结论是一样的)

#2 通过ArrayList类的TrimToResize()方法可以将ArrayList实例中的空项去除以压缩体积。
如以下代码:

public static void Main(string[] args)
          {
              ArrayList myList = new ArrayList(5);

              for (int i = 0; i < 3; i++)
              {
                  myList.Add(i);
              }
              Console.WriteLine("actual capacity:" + myList.Capacity);
              myList.TrimToSize();
              Console.WriteLine("compressed capacity:" + myList.Capacity);
           
              Console.ReadLine();
          }

输出:
actual capacity:5
compressed capacity:3

#3 在C#2.0中,建议大家尽量使用范型版的ArrayList,即System.Collection.Generics命名空间下的List<T>,
这样不但保证了类型安全,而且由于没有了装箱和拆箱的过程,从而提高了对象处理的效率。