集合在编程的过程中用的是非常的多,如GridViewRowCollection、ConnectionStringSettingsCollection、NameValueCollection等等。一般来说,集合的类都包含在System.Collections命名空间中。那众多集合之间又有什么样的联系呢?这需要我们从集合的集成关系上理顺一下。
一、IEnumerable和IEnumerator接口
IEnumberable接口是大部分集合类型的根。它是一个支持foreach迭代的接口,一个集合对象要能遍历所有对象的话,那它必需要实现这个接口,它的声明结构如下:
public interface IEnumerable
{
IEnumerator GetEnumerator ();
}
其中的GetEnumerator方法返回的是IEnumerator类型,可以用返回的IEnumerator类型结果实现对集合内容的向前遍历。
IEnumerator接口的声明如下:
public interface IEnumerator
{
Object Current { get; } //获取集合中的当前元素。
bool MoveNext (); //如果枚举成功推进到下一个元素,则为 true;如果枚举数越过集合的结尾,则为 false。
void Reset () ; //将枚举数设置为其初始位置,该位置位于集合中第一个元素之前。
}
如在HashTable中用IEnumerator遍历数据(关于Hashtable后面会有介绍):
Hashtable h = new Hashtable();
h.Add("a","aaaa");
h.Add("b", "bbbb");
IEnumerator ie = h.GetEnumerator();
while (ie.MoveNext())
{
Console.Write(((DictionaryEntry)ie.Current).Key + "\t" + ((DictionaryEntry)ie.Current).Value+"\n");
}
二、ICollection接口
ICollection接口派生自IEnumerable接口,扩展了集合元素个数和同步功能(对多线程安全访问的支持)。
ICollection接口的声明:
public interface ICollection : IEnumerable
{
int Count { get; } //ICollection集合中元素的个数
bool IsSynchronized { get; } //获取是否同步对ICollection 的访问。
Object SyncRoot { get; } //获取用于同步ICollection访问的对象。
}
所有实现ICollection接口的对象,可以在对集合元素遍历的时候,把集合锁定,以防其它线程(用户)对集合的修改。
ArrayList al = new ArrayList();
al.Add("aaa");
al.Add("bbb");
lock (al.SyncRoot)
{
for(int i=0;i<al.Count;i++)
{
Console.WriteLine(obj);
}
}
ICollection接口派生了IDictionary和IList两个子接口。
三、IList接口
IList是一个值的集合,派生自ICollection,其成员可以通过索引访问。如ArrayList
IList接口的声明:
public interface IList : ICollection, IEnumerable
{
int Add(object value); //将某项添加到IList集合中
void Clear (); //从 IList 中移除所有项。
bool Contains (Object value); //确定 IList 是否包含特定值。
int IndexOf (Object value); //取得IList集合中指定项的索引号。
void Insert (int index,Object value); //将一个项插入IList集合的指定索引处。
void Remove(object value); //从IList集合中移除指定的项对象。
void RemoveAt(int index); //从IList集合中移除指定索引项的对象。
bool IsFixedSize { get; } //指示IList 是否具有固定大小。大小固定的集合在创建之后不允许添加或移除元素,但允许修改现有元素。
bool IsReadOnly { get; } //IList 是否为只读。只读集合在创建之后不允许添加、移除或修改元素。
Object this [int index] { get; set; } //获取或设置指定索引号元素的内容。可以使用此索引器实现集合元素的循环遍历。
}
四、IDictionary接口
IDictionary接口实现一个“键/值”对的集合,派生自ICollection,可以用循环遍历其中的每一个元素。其中的每个"键/值"对是一个DictionaryEntry 对象,只能用键名来存取对象,不能用索引号来存取对象。如HashTable
iDictionary接口的声明:
public interface IDictionary : ICollection, IEnumerable
{
void Add (Object key,Object value); //在IDictionary集合中添加键和值对元素。
void Clear (); //从 IList 中移除所有项。
bool Contains (Object value); //确定 IList 是否包含特定值。
IDictionaryEnumerator GetEnumerator (); //返回一个用于 IDictionary 集合的 IDictionaryEnumerator 对象。
void Remove (Object key); //从集合中移除指定键值的元素
bool IsFixedSize { get; } //指示IList 是否具有固定大小。大小固定的集合在创建之后不允许添加或移除元素,但允许修改现有元素。
bool IsReadOnly { get; } //IList 是否为只读。只读集合在创建之后不允许添加、移除或修改元素。
Object this [Object key] { get; set; } //获取或设置具有指定键的元素。
ICollection Keys { get; } //获取IDictionary中的所有的键集合。
ICollection Values { get; } //获取IDictionary中的所有的值集合。
}
五、ArrayList类
ArrayList类实现了IList接口,用来存储非泛型对象。
Count属性:集合中实际元素的个数。
Capacity属性:ArrayList空间的大小。生成一个ArrayList对象的时候默认分配了4个元素的空间(默认),在添加前4个元素的时候Capacity始终是4。当添加第5个元素的时候,首先框架会把ArrayList的Capacity的容量加倍,然后再把第5个元素存入。
void AddRange (ICollection c):将一个新的ICollection对象加到当前ArrayList后面,通常用来拼接两个ArrayList。
ArrayList GetRange (int index,int count):从当前的ArrayList对象中返回指定位置和指定数目的元素,并将这些元素以新的ArrayList对象形式返回。
void InsertRange(int index,ICollection c) :在指定的位置插入另一个ICollection对象。
void TrimToSize():将ArrayList的容量缩减到ArrayList的实际的元素个数。
void Reverse() :将数组的顺序进行返转。
void Sort():将数组进行排序。
六、Hashtable类:
Hashtable实现了IDictionary接口,可以用来存储非泛型对象。由于Hashtable实现的是IEnumerable接口,所以可以用foreach对Hashtable进行遍历。
void ContainsKey(object o) //判断Hashtable 是否包含指定键。
void ContainsValue(object o) //判断Hashtable是否包含指定的值。
Hashtable Hashtable.Synchronized (Hashtable t) //静态方法,将一个普通的Hashtable包装为一个同步的(线程安全)Hashtable。
用IEnumerator对Hashtable进行显示:
Hashtable h = new Hashtable();
h.Add("a","aaaa");
h.Add("b", "bbbb");
IEnumerator ie = h.GetEnumerator();
while (ie.MoveNext())
{
Console.Write(((DictionaryEntry)ie.Current).Key + "\t" + ((DictionaryEntry)ie.Current).Value+"\n");
}
用foreach来实现对Hashtable的迭代显示:
Hashtable h = new Hashtable();
h.Add("a","aaa");
h.Add("b", "bbb");
foreach (DictionaryEntry d in h)
{
Console.WriteLine(d.Key+"\t"+d.Value);
}
由于Keys和Values也是ICollection集合,所以也要以用foreach分别对Keys和Values集合进行迭代
Hashtable h = new Hashtable();
h.Add("a","aaa");
h.Add("b", "bbb");
foreach (object var in h.Keys)
{
Console.WriteLine(var);
}
foreach (object var in h.Values)
{
Console.WriteLine(var);
}
七、SortedList类:
SortedList与散列表一样也是一个"键/值"对的集合,但它是按照关键字进行排序的,其值是可以通过数字索引来处理。
object GetKey(int index)://根据索引号来取得指定位置的键。
object GetByIndex(int index)://根据索引号来取得指定位置的值。
IList GetKeyList()://获取SortedList中的键的集合。
IList GetValueList()://获取SortedList中的值的集合。
object IndexOfKey(object var)://取出SortedList中指定键的索引号。
object IndexOfValue(object var)://取出SortedList中指定值的索引号。
用索引号遍历SortedList中的每个元素
SortedList h = new SortedList();
h.Add("a","aaa");
h.Add("d","ddd");
h.Add("f", "fff");
h.Add("e", "eee");
h.Add("c","ccc");
h.Add("b", "bbb");
for (int i = 0; i < h.Count; i++)
{
Console.WriteLine(h.GetByIndex(i)+"\t"+h.GetKey(i));
}
从输出的结果中,我们会发现其中的元素会按照key的顺序进行排序的。
GetKeyList()和GetValueList()返回的都是IList类型的数据,所以我们也可以使用foreach对二者的返回结果进行迭代:
SortedList h = new SortedList();
h.Add("a","aaa");
h.Add("d","ddd");
h.Add("f", "fff");
h.Add("e", "eee");
h.Add("c","ccc");
h.Add("b", "bbb");
foreach (object var in h.GetKeyList())
{
Console.WriteLine(var);
}
foreach (object var in h.GetValueList())
{
Console.WriteLine(var);
}
八、Queue类和Stack类
这两个类都实现了ICollection接口和IEnumerable接口,但没有实现IList接口。
Queue:队列,先进先出。
Enqueue(object var):入队
object Dequeue() :出队
object Peek():返回队首的元素,但不移除
出队和入队都分影响Queue对象的元素的个数,即影响其Count属性。
Queue q = new Queue();
q.Enqueue("aaa");
q.Enqueue("bbb");
q.Enqueue("ccc");
for (int i = 0; i < 3; i++) //这里用的是i<3而不是i<q.Count,因为Dequeue的过程中会影响q.Count。
{
Console.WriteLine(q.Dequeue());
}
Stack:堆栈,先进后出。
Push(object var): //进栈
object Pop() : //出栈
object Peek(): //返回栈顶元素,但不移除
入栈和出栈都会影响Stack的元素个数。
Stack s = new Stack();
s.Push("aaa");
s.Push("bbb");
s.Push("ccc");
for (int i = 0; i < 3; i++) //这里用的是i<3而不是i<s.Count,因为Pop的过程中会影响s.Count。
{
Console.WriteLine(s.Peek());
}
九、ListDictionary类、HybridDictionary类和StringDictionary类
这三个类都实现了IDictionary接口,属于System.Collections.Specialized 命名空间。
ListDictionary类对于10个或10个以下集合元素的性能非常高,但对于元素个数很大的集合性能欠佳。
HybridDictonary类在集合较小时,使用 ListDictionary 来实现 IDictionary,然后当集合变大时,切换到 Hashtable。
StringDictonary类是一个键和值都是强类型化为字符串的散列表。
这三个类和Hashtable一样,既可以用foreach进行迭代也可以用IEnumerator进行遍历。
十、StringCollection类
实现了IList接口,System.Collections.Specialized 命名空间。
类似于只包含字符串的、强类型化的ArrayList。可以通过Foreach迭代,通过数字索引访问。
十一、NameValueCollection类
类似于有序的字符串值和字符串键的集合,它并没实现IDictionary接口。
string[] AllKeys属性:所有键的字符串数组。
bool HasKeys():集合对象中是否包含"键/值"对。
string Get(int index/string key):根据索引号或键名来取得元素的值。
string GetKey(int index):根据索引号取得键名。
对NameValueCollection集合对象的遍历:
NameValueCollection nvc = new NameValueCollection();
nvc.Add("a", "aaa");
nvc.Add("b","bbb");
nvc.Add("c","ccc");
foreach (string s in nvc.AllKeys)
{
Console.WriteLine(nvc[s].ToString());
}
(车延禄)
收藏于 2007-11-20
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