C#集合和数据结构，随笔记录

C#集合和数据结构

• System.Collections命名空间包含接口和类，这些接口和类定义各种对象（如列表/链表、位数组、哈希表、队列和堆栈）的集合

System.Collections.Generic命名空间：

• 所有集合都直接或间接基于ICollection接口

1. 列表类集合类型: 集合类型基于 IList 接口，集合中的每个元素都只包含一个值。列表类集合类型包括：Array, ArrayList, List<T>.

ArrayList或List<T>用于构建复杂的数组或列表集合。相对于Array的容量固定性，ArrayList或List<T>的容量可根据需要自动扩充。ArrayList或List<T>还提供添加、插入或移除某一范围元素的方法

1. ArrayList列表类型的主要成员：。

用于添加元素对象的方法Add、AddRange、Insert和InsertRange

用于删除元素对象的方法Remove、RemoveAt、RemoveRange和Clear

用于元素对象查找的方法IndexOf、LastIndexOf、Contains和BinarySearch

用于数据排序的方法Sort和Reverse

用于拷贝和转换的方法Clone、CopyTo和ToArray

Capacity属性用于获取或设置可包含的元素数

Count属性用于获取实际包含的元素数

1. List<T>表示可通过索引访问的对象的强类型列表，提供用于对列表进行搜索、排序和操作的方法; List<T>类是对应于 ArrayList 的泛型类。该类使用大小可按需动态增加的数组实现 IList<T>泛型接口, List<T>泛型类的主要成员:

添加元素对象的方法Add、AddRange、Insert和InsertRange

删除元素对象的方法Remove、RemoveAt、RemoveRange、RemoveAll和Clear

元素对象查找的方法BinarySearch、Contains、Exists、Find、FindAll、FindIndexFindLast、FindLastIndex、IndexOf和LastIndexOf

数据排序的方法Sort和Reverse

拷贝和转换的方法ConvertAll<TOutput>和CopyTo

Capacity属性用于获取或设置包含的元素数

Count属性用于获取实际包含的元素数

1. 字典类集合类型

字典类集合类型基于IDictionary / IDictionary<TKey, TValue > 接口，集合中的每个元素都包含键/值对。字典类集合类型包括：

1. 1. Hashtable集合类型
   2. Dictionary 集合类型
   3. SortedList集合类型
   4. SortedList<TKey, TValue>集合类型
   5. SortedDictionary<TKey, TValue> 集合类型

1.1 Hashtable哈希表

• Hashtable表示键/值（key/value）对的集合，这些键/值对根据键的哈希代码进行组织
• Hashtable中key和value键值均为object类型
• Hashtable集合中每个键（key）必须是唯一的，并且添加后，键（key）就不能更改。键（key）不能为 null 引用，但值（value）可以.
• Hashtable主要成员如下:

添加元素对象的方法Add

删除元素对象的方法Remove和Clear

元素对象查找的方法Contains、ContainsKey和ContainsValue

拷贝和转换的方法CopyTo

Count属性用于获取包含在Hashtable中的键/值对的数目

Keys属性用于获取键的集合

Values属性用于获取值的集合

• 可以利用foreach语句和DictionaryEntry类型遍历Hashtable中每个键/值对:

1.2 字典Dictionary<tkey,Tvalue>

• Dictionary<TKey, TValue>泛型类表示键/值（key/value）对的集合。其中，TKey表示字典中的键的类型，TValue表示字典中的值的类型
• Dictionary<TKey, TValue>泛型类提供了从一组键到一组值的映射
• Dictionary<TKey, TValue>集合中的每个元素都是一个KeyValuePair<TKey, TValue>结构，由一个值及其相关联的键组成
• Dictionary<TKey, TValue>泛型类的主要成员:

添加元素对象的方法Add

删除元素对象的方法Remove、Clear

元素对象查找的方法Contains、ContainsKey和ContainsValue

Count属性获取包含在Dictionary中的键/值对的数目

Item属性获取或设置与指定的键相关联的值

Keys属性获取键的集合

Values属性获取值的集合

• 可以利用foreach语句和KeyValuePair<TKey, TValue>类型遍历Dictionary<TKey, TValue>中每个键/值对

1.3 排序列表sortedList

• SortedList表示键/值（key/value）对的集合
• SortedList<TKey, TValue>是其泛型版本，TKey表示字典中的键的类型，TValue表示字典中的值的类型
• SortedList集合中每个元素都是一个可作为 DictionaryEntry 对象进行访问的键/值对
• SortedList集合中每个键（key）必须是唯一的。键不能为 null 引用，但值可以
• SortedList类的主要成员：

添加元素对象的方法Add

删除元素对象的方法Remove、RemoveAt和Clear

元素对象查找的方法Contains、ContainsKey、ContainsValue、IndexOfKey和ndexOfValue

对象设置和获取的方法GetByIndex、GetKey、GetKeyList、GetValueList和SetByIndex

拷贝和转换的方法CopyTo

Capacity属性用于获取或设置可包含的元素数

Count属性用于获取包含的键/值对的数目

Keys属性用于获取键的集合；Values属性用于获取值的集合

1.4 泛型排序列表SortedList<TKey, TValue>

• SortedList<TKey, TValue>泛型类表示键/值（key/value）对的集合，以基于键的排序顺序维护元素，并可按照键和索引访问。其中，TKey表示字典中的键的类型，TValue表示字典中的值的类型
• SortedList<TKey, TValue>泛型类提供了从一组键到一组值的映射。SortedList<TKey, TValue>集合中的每个元素都是一个KeyValuePair<TKey, TValue>结构，由一个值及其相关联的键组成。通过键可以快速检索值。SortedList<TKey, TValue>中的每个键必须是唯一的。键（key）不能为空，但值（value）可以
• SortedList<TKey, TValue>泛型类的主要成员：

-添加元素对象的方法Add

-删除元素对象的方法Remove、RemoveAt和Clear

-元素对象查找的方法ContainsKey、ContainsValue、IndexOfKey和IndexOfValue

-Capacity属性用于获取或设置可包含的元素数

-Count属性用于获取包含的键/值对的数目

-Keys属性用于获取键的集合；Values属性用于获取值的集合

1.5 排序字典SortedDictionary<TKey, TValue>

• SortedDictionary<TKey, TValue>泛型类表示键/值（key/value）对的集合，以基于键的排序顺序维护元素。其中，TKey表示字典中的键的类型，TValue表示字典中的值的类型
• SortedDictionary<TKey, TValue>泛型类提供了从一组键到一组值的映射。SortedDictionary<TKey, TValue>集合中的每个元素都是一个KeyValuePair<TKey, TValue>结构，由一个值及其相关联的键组成。通过键可以快速检索值。SortedDictionary <TKey, TValue>中的每个键必须是唯一的。键（key）不能为空，但值（value）可以
• SortedDictionary<TKey, TValue>泛型类的主要成员：

-添加元素对象的方法Add

-删除元素对象的方法Remove和Clear

-元素对象查找的方法ContainsKey和ContainsValue

-Count属性用于获取包含的键/值对的数目

-Keys属性用于获取键的集合；Values属性用于获取值的集合

1. 6队列集合类型Queue类和Queue<T>泛型类

• Queue类和Queue<T>泛型类表示对象的先进先出（FIFO，First In First Out）集合
• Queue类表示对象的先进先出（FIFO，First In First Out）集合。存储在 Queue 中的对象在一端（Queue 的结尾处）插入，从另一端（Queue的开始处）移除
• Queue类和Queue<T>泛型类的主要成员:

-queue方法将对象添加到Queue的结尾处

-Peek方法返回位于Queue开始处的对象

-Dequeue方法移除并返回位于Queue开始处的对象

-Clear方法从Queue中移除所有对象

-Contains方法确定某元素是否在Queue中

-Count属性用于获取元素的数目

以上demo，输出结果：10 20 30 40，如下图是队列操作的示意图：

1.7 HashSet<T>

//HashSet<T>泛型类是set 集合, 是一组不重复出现且无特定顺序的元素,如果添加的元素集合中已经存在，则不会添加进去，也不会报错.
//用于集合运算的方法UnionWith（并集）、IntersectWith（交集）、ExceptWith（差集）和SymmetricExceptWith（对称差集）
HashSet<int> even = new HashSet<int> { 1, 2, 4, 6, 8,9,10,1 };
//添加不重复的元素，若集合内有该元素，不添加
even.Add(6);
HashSet<int> odd = new HashSet<int> { 1, 3, 5, 7, 9,10,11 };
//并集
even.UnionWith(odd);
//排序
even = even.OrderBy(i => i).ToHashSet();
//删除元素
even.Remove(6);
//按条件删除元素
even.RemoveWhere(i => i % 2 == 0);
//CopyTo,将集合复制到一个指定的数组中,了解下
int[] numbs = new int[] { 10, 20, 30,40,50,60,70,80,90,100 };
even.CopyTo(numbs,numbs.Length-even.Count);