C# List用法属性作用 C# List的泛型集合

一、# List泛型集合

  集合是OOP中的一个重要概念,C#中对集合的全面支持更是该语言的精华之一。

    为什么要用泛型集合?

    在C# 2.0之前,主要可以通过两种方式实现集合:

    a.使用ArrayList

    直接将对象放入ArrayList,操作直观,但由于集合中的项是Object类型,因此每次使用都必须进行繁琐的类型转换。

    b.使用自定义集合类

    比较常见的做法是从CollectionBase抽象类继承一个自定义类,通过对IList对象进行封装实现强类型集合。这种方式要求为每种集合类型写一个相应的自定义类,工作量较大。泛型集合的出现较好的解决了上述问题,只需一行代码便能创建指定类型的集合。

    什么是泛型?

    泛型是C# 2.0中的新增元素(C++中称为模板),主要用于解决一系列类似的问题。这种机制允许将类名作为参数传递给泛型类型,并生成相应的对象。将泛型(包括类、接口、方法、委托等)看作模板可能更好理解,模板中的变体部分将被作为参数传进来的类名称所代替,从而得到一个新的类型定义。泛型是一个比较大的话题,在此不作详细解析,有兴趣者可以查阅相关资料。

    怎样创建泛型集合?

    主要利用System.Collections.Generic命名空间下面的List<T>泛型类创建集合,语法如下:

List<T> ListOfT = new List<T>();

  其中的"T"就是所要使用的类型,既可以是简单类型,如string、int,也可以是用户自定义类型。下面看一个具体例子。    

  定义Person类如下:

class Person
{
    private string _name; //姓名
    private int _age; //年龄
    //创建Person对象
    public Person(string Name, int Age)
    {
        this._name= Name;
        this._age = Age;
    }
    //姓名
    public string Name
    {
        get { return _name; }
    }
    //年龄
    public int Age
    {
        get { return _age; }
    }
}

//创建Person对象
Person p1 = new Person("张三", 30);
Person p2 = new Person("李四", 20);
Person p3 = new Person("王五", 50);
//创建类型为Person的对象集合
List<Person> persons = new List<Person>();
//将Person对象放入集合
persons.Add(p1);
persons.Add(p2);
persons.Add(p3);
//输出第2个人的姓名
Console.Write(persons[1].Name);

  可以看到,泛型集合大大简化了集合的实现代码,通过它,可以轻松创建指定类型的集合。非但如此,泛型集合还提供了更加强大的功能,下面看看其中的排序及搜索。

 

  泛型集合的排序

  排序基于比较,要排序,首先要比较。比如有两个数1、2,要对他们排序,首先就要比较这两个数,根据比较结果来排序。如果要比较的是对象,情况就要复杂一点,比如对Person对象进行比较,则既可以按姓名进行比较,也可以按年龄进行比较,这就需要确定比较规则。一个对象可以有多个比较规则,但只能有一个默认规则,默认规则放在定义该对象的类中。默认比较规则在CompareTo方法中定义,该方法属于IComparable<T>泛型接口。请看下面代码:

class Person :IComparable<Person>
{
    //按年龄比较
    public int CompareTo(Person p)
    {
        return this.Age - p.Age;
    }
}

  CompareTo方法的参数为要与之进行比较的另一个同类型对象,返回值为int类型,如果返回值大于0,表示第一个对象大于第二个对象,如果返回值小于0,表示第一个对象小于第二个对象,如果返回0,则两个对象相等。

  定义好默认比较规则后,就可以通过不带参数的Sort方法对集合进行排序,如下所示:

//按照默认规则对集合进行排序
persons.Sort();
//输出所有人姓名
foreach (Person p in persons)
{
    Console.WriteLine(p.Name); //输出次序为"李四"、"张三"、"王五"
}

  实际使用中,经常需要对集合按照多种不同规则进行排序,这就需要定义其他比较规则,可以在Compare方法中定义,该方法属于IComparer<T>泛型接口,请看下面的代码:

class NameComparer : IComparer<Person>
{
    //存放排序器实例
    public static NameComparer Default = new NameComparer();
    //按姓名比较
    public int Compare(Person p1, Person p2)
    {
        return System.Collections.Comparer.Default.Compare(p1.Name, p2.Name);
    }
}

   Compare方法的参数为要进行比较的两个同类型对象,返回值为int类型,返回值处理规则与CompareTo方法相同。其中的Comparer.Default返回一个内置的Comparer对象,用于比较两个同类型对象。

  下面用新定义的这个比较器对集合进行排序:

//按照姓名对集合进行排序 
persons.Sort(NameComparer.Default); 
//输出所有人姓名 
foreach (Person p in persons) 
{ 
  Console.WriteLine(p.Name); //输出次序为"李四"、"王五"、"张三" 
} 

  还可以通过委托来进行集合排序,首先要定义一个供委托调用的方法,用于存放比较规则,可以用静态方法。请看下面的代码:

class PersonComparison 
{ 
  //按姓名比较 
  public static int Name(Person p1, Person p2) 
  { 
    return System.Collections.Comparer.Default.Compare(p1.Name, p2.Name); 
  } 
} 

 方法的参数为要进行比较的两个同类型对象,返回值为int类型,返回值处理规则与CompareTo方法相同。然后通过内置的泛型委托System.Comparison<T>对集合进行排序:

System.Comparison<Person> NameComparison = new 
System.Comparison<Person>(PersonComparison.Name); 
persons.Sort(NameComparison); 
//输出所有人姓名 
foreach (Person p in persons) 
{ 
  Console.WriteLine(p.Name); //输出次序为"李四"、"王五"、"张三" 
} 

可以看到,后两种方式都可以对集合按照指定规则进行排序,但笔者更偏向于使用委托方式,可以考虑把各种比较规则放在一个类中,然后进行灵活调用。

 

  泛型集合的搜索

  搜索就是从集合中找出满足特定条件的项,可以定义多个搜索条件,并根据需要进行调用。

  首先,定义搜索条件,如下所示:

class PersonPredicate
{
    //找出中年人(40岁以上)
    public static bool MidAge(Person p)
    {

        if (p.Age >= 40)
            return true;
        else
            return false;
    }
}

上面的搜索条件放在一个静态方法中,方法的返回类型为布尔型,集合中满足特定条件的项返回true,否则返回false。然后通过内置的泛型委托System.Predicate<T>对集合进行搜索:

System.Predicate<Person> MidAgePredicate = new System.Predicate<Person>(PersonPredicate.MidAge);
List<Person> MidAgePersons = persons.FindAll(MidAgePredicate);
//输出所有的中年人姓名

foreach (Person p in MidAgePersons)
{
    Console.WriteLine(p.Name); //输出"王五"
}

 

  泛型集合的扩展

  如果要得到集合中所有人的姓名,中间以逗号隔开,那该怎么处理?

  考虑到单个类可以提供的功能是有限的,很自然会想到对List<T>类进行扩展,泛型类也是类,因此可以通过继承来进行扩展。请看下面的代码:

//定义Persons集合类
class Persons : List<Person>
{
    //取得集合中所有人姓名
    public string GetAllNames()
    {
        if (this.Count == 0)
            return "";
        string val = "";
        foreach (Person p in this)
        {
            val += p.Name + ",";
        }
        return val.Substring(0, val.Length - 1);
    }
}
//创建并填充Persons集合
Persons PersonCol = new Persons();
PersonCol.Add(p1);
PersonCol.Add(p2);
PersonCol.Add(p3);
//输出所有人姓名
Console.Write(PersonCol.GetAllNames()); //输出“张三,李四,王五”

 

二、List的方法和属性 方法或属性 作用

  Capacity 用于获取或设置List可容纳元素的数量。当数量超过容量时,这个值会自动增长。您可以设置这个值以减少容量,也可以调用trin()方法来减少容量以适合实际的元素数目。

  Count 属性,用于获取数组中当前元素数量

  Item( ) 通过指定索引获取或设置元素。对于List类来说,它是一个索引器。

  Add( ) 在List中添加一个对象的公有方法

  AddRange( ) 公有方法,在List尾部添加实现了ICollection接口的多个元素

  BinarySearch( ) 重载的公有方法,用于在排序的List内使用二分查找来定位指定元素.

  Clear( ) 在List内移除所有元素

  Contains( ) 测试一个元素是否在List内

  CopyTo( ) 重载的公有方法,把一个List拷贝到一维数组内

  Exists( ) 测试一个元素是否在List内

  Find( ) 查找并返回List内的出现的第一个匹配元素

  FindAll( ) 查找并返回List内的所有匹配元素

  GetEnumerator( ) 重载的公有方法,返回一个用于迭代List的枚举器

  Getrange( ) 拷贝指定范围的元素到新的List内

  IndexOf( ) 重载的公有方法,查找并返回每一个匹配元素的索引

  Insert( ) 在List内插入一个元素

  InsertRange( ) 在List内插入一组元素

  LastIndexOf( ) 重载的公有方法,,查找并返回最后一个匹配元素的索引

  Remove( ) 移除与指定元素匹配的第一个元素

  RemoveAt( ) 移除指定索引的元素

  RemoveRange( ) 移除指定范围的元素

  Reverse( ) 反转List内元素的顺序

  Sort( ) 对List内的元素进行排序

  ToArray( ) 把List内的元素拷贝到一个新的数组内

  trimToSize( ) 将容量设置为List中元素的实际数目

 

三、List的用法

1、List的基础、常用方法:

(1)、声明: 
①、List<T> mList = new List<T>();  
T为列表中元素类型,现在以string类型作为例子

List<string> mList = new List<string>();

②、List<T> testList =new List<T> (IEnumerable<T> collection);

以一个集合作为参数创建List:

string[] temArr = { "Ha", "Hunter", "Tom", "Lily", "Jay", "Jim", "Kuku", "Locu" };
List<string> testList = new List<string>(temArr);

(2)、添加元素:

①、 添加一个元素

  语法: List. Add(T item)  

List<string> mList = new List<string>();
mList.Add("John");

②、 添加一组元素

  语法: List. AddRange(IEnumerable<T> collection)   

List<string> mList = new List<string>();
string[] temArr = { "Ha","Hunter", "Tom", "Lily", "Jay", "Jim", "Kuku",  "Locu" };
mList.AddRange(temArr);

③、在index位置添加一个元素

  语法: Insert(int index, T item); 

List<string> mList = new List<string>();
mList.Insert(1, "Hei");

④、遍历List中元素

语法:

foreach (T element in mList)  //T的类型与mList声明时一样
{
    Console.WriteLine(element);
}

例:

List<string> mList = new List<string>();
...//省略部分代码
foreach (string s in mList)
{
    Console.WriteLine(s);
}

(3)、删除元素:

①、删除一个值

  语法:List. Remove(T item)

mList.Remove("Hunter");

②、 删除下标为index的元素

  语法:List. RemoveAt(int index);   

mList.RemoveAt(0);

③、 从下标index开始,删除count个元素

  语法:List. RemoveRange(int index, int count);

mList.RemoveRange(3, 2);

(4)、判断某个元素是否在该List中:

语法:List. Contains(T item)   返回值为:true/false

if (mList.Contains("Hunter"))
{
    Console.WriteLine("There is Hunter in the list");
}
else
{
    mList.Add("Hunter");
    Console.WriteLine("Add Hunter successfully.");
}

(5)、给List里面元素排序:

  语法: List. Sort ()   默认是元素第一个字母按升序

mList.Sort();

(6)、给List里面元素顺序反转:

  语法: List. Reverse ()   可以与List. Sort ()配合使用,达到想要的效果

mList. Reverse();

(7)、List清空:

  语法:List. Clear () 

mList.Clear();

(8)、获得List中元素数目:

  语法: List. Count ()    返回int值

int count = mList.Count();
Console.WriteLine("The num of elements in the list: " +count);

 

2、List的进阶、强大方法:

本段举例用的List:

string[] temArr = { "Ha","Hunter", "Tom", "Lily", "Jay", "Jim", "Kuku", " "Locu" };
mList.AddRange(temArr);

(1)、List.FindAll方法:检索与指定谓词所定义的条件相匹配的所有元素 

  语法:public List<T> FindAll(Predicate<T> match);

List<string> subList = mList.FindAll(ListFind); //委托给ListFind函数
foreach (string s in subList)
{
    Console.WriteLine("element in subList: "+s);
}

这时subList存储的就是所有长度大于3的元素。
 

(2)、List.Find 方法:搜索与指定谓词所定义的条件相匹配的元素,并返回整个 List 中的第一个匹配元素。 

  语法:public T Find(Predicate<T> match);

Predicate是对方法的委托,如果传递给它的对象与委托中定义的条件匹配,则该方法返回 true。当前 List 的元素被逐个传递给Predicate委托,并在 List 中向前移动,从第一个元素开始,到最后一个元素结束。当找到匹配项时处理即停止。

Predicate 可以委托给一个函数或者一个拉姆达表达式:

委托给拉姆达表达式:

string listFind = mList.Find(name =>  //name是变量,代表的是mList中元素,自己设定
{     
   if (name.Length > 3)
   {
      return true;
   }
  return false;
});
Console.WriteLine(listFind);     //输出是Hunter

委托给一个函数: 

string listFind1 = mList.Find(ListFind);  //委托给ListFind函数
Console.WriteLine(listFind);    //输出是Hunter

//ListFind函数
public bool ListFind(string name)
{
    if (name.Length > 3)
    {
        return true;
    }
    return false;
}

 这两种方法的结果是一样的。

 

(3)、List.FindLast 方法:搜索与指定谓词所定义的条件相匹配的元素,并返回整个 List 中的最后一个匹配元素。 
  语法:public T FindLast(Predicate<T> match);

用法与List.Find相同。

 

(4)、List.TrueForAll方法:  确定是否 List 中的每个元素都与指定的谓词所定义的条件相匹配。

  语法:public bool TrueForAll(Predicate<T> match);

委托给拉姆达表达式:

bool flag = mList.TrueForAll(name =>
{
    if (name.Length > 3)
    {
     return true;
    }
    else
    {
     return false;
    }
});
Console.WriteLine("True for all:  "+flag);  //flag值为

 委托给一个函数,这里用到上面的ListFind函数:

bool flag = mList.TrueForAll(ListFind);    //委托给ListFind函数
Console.WriteLine("True for all:  "+flag);  //flag值为false

这两种方法的结果是一样的。

 

(5)List.Take(n)方法:  获得前n行 返回值为IEnumetable<T>,T的类型与List<T>的类型一样

IEnumerable<string> takeList=  mList.Take(5);
foreach (string s in takeList)
{
      Console.WriteLine("element in takeList: " + s);
}

这时takeList存放的元素就是mList中的前5个。

(6)、List.Where方法:检索与指定谓词所定义的条件相匹配的所有元素。跟List.FindAll方法类似。

IEnumerable<string> whereList = mList.Where(name =>
{
   if (name.Length > 3)
   {
      return true;
   }
   else
  {
     return false;
  }
 });

foreach (string s in subList)
{
   Console.WriteLine("element in subLis

这时subList存储的就是所有长度大于3的元素。

 

(7)、List.RemoveAll方法:移除与指定的谓词所定义的条件相匹配的所有元素。

  语法: public int RemoveAll(Predicate<T> match);

mList.RemoveAll(name =>
{
     if (name.Length > 3)
    {
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
});

foreach (string s in mList)
{
    Console.WriteLine("element in mList:     " + s);
}  

这时mList存储的就是移除长度大于3之后的元素。

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