C# List介绍及具体用法

2023-08-04 20:49:04 62

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泛型类创建集合，语法如下：

ListListOfT=newList();

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：

classPerson
{
privatestring_name;//姓名
privateint_age;//年龄
//创建Person对象
publicPerson(stringName,intAge)
{
this._name=Name;
this._age=Age;
}
//姓名
publicstringName
{
get{return_name;}
}
//年龄
publicintAge
{
get{return_age;}
}
}

//创建Person对象
Personp1=newPerson("张三",30);
Personp2=newPerson("李四",20);
Personp3=newPerson("王五",50);
//创建类型为Person的对象集合
Listpersons=newList();
//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泛型接口。请看下面代码：

classPerson：IComparable
{
//按年龄比较
publicintCompareTo(Personp)
{
returnthis.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(Personpinpersons)
{
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泛型接口，请看下面的代码：

classNameComparer:IComparer
{
//存放排序器实例
publicstaticNameComparerDefault=newNameComparer();
//按姓名比较
publicintCompare(Personp1,Personp2)
{
returnSystem.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(Personpinpersons)
{
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：

classPersonComparison
{
//按姓名比较
publicstaticintName(Personp1,Personp2)
{
returnSystem.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对集合进行排序：

System.ComparisonNameComparison=new
System.Comparison(PersonComparison.Name);
persons.Sort(NameComparison);
//输出所有人姓名
foreach(Personpinpersons)
{
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：

classPersonPredicate
{
//找出中年人(40岁以上)
publicstaticboolMidAge(Personp)
{

if(p.Age>=40)
returntrue;
else
returnfalse;
}
}

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对集合进行搜索：

System.PredicateMidAgePredicate=newSystem.Predicate(PersonPredicate.MidAge);
ListMidAgePersons=persons.FindAll(MidAgePredicate);
//输出所有的中年人姓名

foreach(PersonpinMidAgePersons)
{
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
classPersons:List
{
//取得集合中所有人姓名
publicstringGetAllNames()
{
if(this.Count==0)
return"";
stringval="";
foreach(Personpinthis)
{
val+=p.Name+",";
}
returnval.Substring(0,val.Length-1);
}
}
//创建并填充Persons集合
PersonsPersonCol=newPersons();
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、ListmList=newList();
T为列表中元素类型，现在以string类型作为例子

ListmList=newList();

②、ListtestList=newList(IEnumerablecollection);

以一个集合作为参数创建List：

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

(2)、添加元素:

①、添加一个元素

语法：List.Add(Titem)

ListmList=newList();
mList.Add("John");

②、添加一组元素

语法：List.AddRange(IEnumerablecollection)

ListmList=newList();
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(intindex,Titem);

ListmList=newList();
mList.Insert(1,"Hei");

④、遍历List中元素

语法：

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

例：

ListmList=newList();
...//省略部分代码
foreach(stringsinmList)
{
Console.WriteLine(s);
}

(3)、删除元素:

①、删除一个值

语法：List.Remove(Titem)

mList.Remove("Hunter");

②、删除下标为index的元素

语法：List.RemoveAt(intindex);

mList.RemoveAt(0);

③、从下标index开始，删除count个元素

语法：List.RemoveRange(intindex,intcount);

mList.RemoveRange(3,2);

(4)、判断某个元素是否在该List中：

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

if(mList.Contains("Hunter"))
{
Console.WriteLine("ThereisHunterinthelist");
}
else
{
mList.Add("Hunter");
Console.WriteLine("AddHuntersuccessfully.");
}

(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

intcount=mList.Count();
Console.WriteLine("Thenumofelementsinthelist:"+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：publicListFindAll(Predicatematch);

ListsubList=mList.FindAll(ListFind);//委托给ListFind函数
foreach(stringsinsubList)
{
Console.WriteLine("elementinsubList:"+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：publicTFind(Predicatematch);

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：

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

委托给一个函数：

stringlistFind1=mList.Find(ListFind);//委托给ListFind函数
Console.WriteLine(listFind);//输出是Hunter

//ListFind函数
publicboolListFind(stringname)
{
if(name.Length>3)
{
returntrue;
}
returnfalse;
}

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：publicTFindLast(Predicatematch);

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：publicboolTrueForAll(Predicatematch);

委托给拉姆达表达式：

boolflag=mList.TrueForAll(name=>
{
if(name.Length>3)
{
returntrue;
}
else
{
returnfalse;
}
});
Console.WriteLine("Trueforall:"+flag);//flag值为

委托给一个函数，这里用到上面的ListFind函数：

boolflag=mList.TrueForAll(ListFind);//委托给ListFind函数
Console.WriteLine("Trueforall:"+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的类型与List的类型一样

IEnumerabletakeList=mList.Take(5);
foreach(stringsintakeList)
{
Console.WriteLine("elementintakeList:"+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。

IEnumerablewhereList=mList.Where(name=>
{
if(name.Length>3)
{
returntrue;
}
else
{
returnfalse;
}
});

foreach(stringsinsubList)
{
Console.WriteLine("elementinsubLis

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：publicintRemoveAll(Predicatematch);

mList.RemoveAll(name=>
{
if(name.Length>3)
{
returntrue;
}
else
{
returnfalse;
}
});

foreach(stringsinmList)
{
Console.WriteLine("elementinmList:"+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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C# List介绍及具体用法

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