.NET Core CSharp 中級篇 2-2 List，ArrayList和Dictionary

WarrenRyan發表於2019-08-03
CSharp

.NET Core CSharp 中級篇 2-2

本節內容為List，ArrayList，和Dictionary

簡介

在此前的文章中我們學習了陣列的使用，但是陣列有一個很大的問題就是儲存空間不足，我們通常的解決方法就是定義一個絕對夠用的陣列，這通常很大，但是這樣就造成了記憶體的損失。我們總是希望有一個根據需求動態更變的陣列進行儲存。在上一節中的綜合題中已經隱隱約約引出了List的概念。這一講我們會詳細的講解List。

同時，有時候我們希望陣列不單單的儲存我們的資料。例如我希望有那麼一些資料：

某人的成績單如下：

  • 語文 80分
  • 數學 90分
  • 英語 87分

對於這些資料，我們使用陣列並不能很好的反饋這些成績，這個時候我們需要使用我們的字典進行儲存。

List、ArrayList

ArrayList

正如上文所言，陣列是一段連續儲存空間，訪問速度非常快，但是必須指定大小，這個時候我們可以使用ArrayList進行使用。ArrayList是位於System.Collections的一個類，繼承與IList介面，提供了資料的操作。它比陣列更優的地方是，它不需要指定任何的大小和型別，直接使用即可。

ArrayList al = new ArrayList();
al.Add("test");
al.Add(1234);
//修改資料
al[1] = 4;
//移除資料
al.RemoveAt(0);
//插入資料
al.Insert(0, "qwe");

看起來非常好用對吧，可以插入不同資料並且修改。但是其實這是非常損失效能的一個操作。因為在ArrayList中插入不同型別的資料是是允許的，但是在處理後續資料的時候，ArrayList會將內部所有的資料當成Object型別進行處理，因此在每一個資料進行遍歷的時候，都會發生裝箱與拆箱的操作，在上一講我們討論過，頻繁的裝拆箱是極其損耗效能的。因此，ArrayList在實際情況下並不經常使用。

泛型List

為了解決ArrayList中型別不同導致的不安全和裝拆箱，我們使用泛型List類。List類是ArrayList類的泛型等效類，它的大部分用法都與ArrayList相似，因為List類也繼承了IList介面。最關鍵的區別在於，在宣告List集合時，我們同時需要為其宣告List集合內資料的物件型別，也就是泛型引數。我們在
初級篇的綜合習題中已經隱約引出了關於List的部分內容。對於List，它的定義如下：

List<T> list = new List<T>();
list.Add(new T());
list[0];
list.Remove(T);

對於List，它實現了一個非常重要的介面——IEnumerable,這意味著List支援使用foreach迴圈進行遍歷內部元素。不過使用foreach的時候，下列操作時不合法的：

foreach(var item in MyList)
{
    MyList.Remove(item);//不過我相信沒有人那麼幹，但是....
    //這種操作我不止一次見過有人問我
    if(item.something == something)
    {
        MyList.Remove(item);
    }

}

這個時候，你需要往回仔細的回憶我們之前foreach迴圈的講解，在foreach迴圈中透過這種方式動態的刪除一個元素是不合法的，為什麼？因為foreach迴圈會呼叫MoveNext()方法，你可以想象一下一個節點連著一個節點成為了一串集合體，你每次只能向後訪問一個節點，也就意味著你必須知曉前一個節點才可以訪問後一個節點，假設你訪問到某節點的時候，你刪除了它，那麼後續的節點訪問都無法被訪問。有沒有解決的方法呢？當然有，但是你只能使用for迴圈，List中有一個屬性叫做Count，這個代表著當前List中所擁有的所有元素的個數，並且List實現了索引器，也就是說，List可以透過類似於MyList[0]的方式訪問，這個時候，你使用for迴圈動態刪除應當如下：

for(int i =0;i<MyList.Count;i++)
{
    if(MyList[i].something == something)
    {
        MyList.Remove(MyList[i]);
    }
}

Dictionary字典

你肯定有過簡介中提到過的需求。很多時候單純的索引值沒有辦法給我們提供更多的資訊，我們總是傾向於使用一個鍵值對的方式進行儲存資料。那麼Dictionary將會很好的解決你的問題。它的基本結構是由兩個泛型引數進行修飾，Dictionary<TKey,TValue>，前面是鍵的型別，後面是值的型別，你也可以把Dictionary理解成一種特殊的集合。它的使用如下：

Dictionary<string,string> dict = new Dictionary<string,string>();
dict.Add("廣東","廣州");
dict.Add("江西","南昌");
dict["江西"];
dict.remove("廣東");

通常來說，我們很少使用foreach直接訪問Dictionary，因為迭代的結果就是一個個鍵值對，一般Dictionary的Value以List居多，因此一般都是迭代Key。

Dictionary大部分操作和List是接近的，這裡就不過多闡述。

IEnumerable與IList介面

這兩個介面時集合（List）的實現的重要介面，IEnumerable提供了迭代功能，IList提供了相應的集合操作，我們從後設資料中就可以很好的學習他們。

IEnumerable介面

它在後設資料的定義如下：

    public interface IEnumerable<out T> : IEnumerable
    {
        //
        // 摘要:
        //     Returns an enumerator that iterates through the collection.
        //
        // 返回結果:
        //     An enumerator that can be used to iterate through the collection.
        IEnumerator<T> GetEnumerator();
    }

我們可以很清楚的發現泛型引數中有out關鍵字修飾，也就是說，我們的IEnumerable是支援協變的。我們可以很輕鬆的將IEnumerable型別的資料轉換成其他資料，例如：

IEnumerable<string> strs = new IEnumerable<string>();
IEnumerable<object> obj = strs;

因此我通常在使用的時候，我會推薦使用IEnumerable來代替List的一些資料操作。

IList介面

老規矩，先看看後設資料

 public interface IList<T> : ICollection<T>, IEnumerable<T>, IEnumerable
 {
     //省略
 }

這裡就可以發現IList並不支援協變，屬於不變式，那麼下列用法是不合法的：

IList<string> strs = new IList<string>();
IList<object> obj = strs;

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