C#开发-集合使用和技巧（一）常用集合和方法介绍

C#开发-集合使用和技巧

（一）常用集合和方法介绍常用集合和方法介绍

C#开发-集合使用和技巧
1. 集合基础
- 集合介绍
- 集合跟数组对比
2.我们常用的集合类型
- 列表`List<T>`
- 键值对集合`Dictionary<TKey,TValue>`
- 队列`Queue<T>`
- 其他一些集合类型
- - 堆栈`Stack<T>`
  - 可观察集合`ObservableCollection<T> `
3. 集合常见的接口介绍
- - `IEnumerable<T>` 和 `IEnumerator<T>`
  - `ICollection<T>`
  - `IList<T>`

1. 集合基础

集合介绍

集合是C#中用于存储和管理一组对象的数据结构。它们提供了比基本数据类型更灵活和强大的功能。集合可以动态调整大小，这意味着您不需要预先知道集合中将要存储多少元素。在C#中，集合通常指的是System.Collections命名空间下的类，这些类允许您存储强类型的元素集合。

基本的集合都在System.Collections命名空间中，该命名空间下面有几个命名空间，对集合进行分类

System.Collections.Generic通用集合，包含用于定义泛型集合的接口和类，可允许用户创建强类型集合。例如：List<T>、Dictionary<TKey, TValue>等
System.Collections.Concurrent线程安全的集合类，提供几个线程安全的集合类，主要用于多个线程访问一个集合的情况，例如ConcurrentDictionary<TKey,TValue>、ConcurrentQueue<T>等
System.Collections.ObjectModel主要是一些集合的基类，不同功能类型集合的基类，例如：``Collection、ObservableCollection`等

集合跟数组对比

数组是固定大小的，一旦创建了数组，其大小就不能改变。它们在编译时就需要指定大小，并且元素必须是相同类型。
集合的大小是动态的，可以根据需要增长或缩小。它们提供了更多的灵活性，例如添加、删除和查找元素的能力。

总的来说，集合的大小是动态的，可以根据需要增长或缩小，大多数集合支持动态添加或移除元素，这跟数组不一样，是固定大小的，一旦创建了数组，其大小就不能改变，这让集合在编程使用的场景更多。

2.我们常用的集合类型

列表`List<T>`

它是最常用的集合，和数组比较像的是可以通过索引访问，其他的提供了对列表进行搜索、排序和操作的方法。

List<T>提供了许多方便的方法来操作元素，例如：

Add(T item)：向列表末尾添加一个元素。
Remove(T item)：从列表中移除第一个匹配的元素。
IndexOf(T item)：返回指定元素的索引。
Sort()：对列表中的元素进行排序。

在这里插入图片描述

键值对集合`Dictionary<TKey,TValue>`

Dictionary<TKey, TValue>是一个键值对的集合，它提供了快速的查找能力。每个键都是唯一的，而值可以重复。它基于哈希表实现，因此查找操作通常是常数时间的。

常用需要频繁查找的情况，可以用于快速查找。

常用方法：

Add(TKey key, TValue value)：添加一个新的键值对。
Remove(TKey key)：移除具有指定键的项。
TryGetValue(TKey key, out TValue value)：尝试获取具有指定键的值。

在这里插入图片描述

队列`Queue<T>`

Queue<T>实现了先进先出（FIFO）的数据结构。它类似于排队等候的人群，最先进来的元素最先离开。
在 System.Collections.Concurrent中有线程安全队列ConcurrentQueue<T>，基本用法一致。
常用方法

Enqueue(T item)：将元素添加到队列的尾部。
Dequeue()：移除并返回队列头部的元素。
TryDequeue(out T item)：尝试移除并输出头部元素，成功返回True，失败返回False。

在这里插入图片描述

其他一些集合类型

堆栈`Stack<T>`

Stack<T>实现了后进先出（LIFO）的数据结构。它类似于一个堆栈，最后入栈的元素最先被弹出。

Push(T item)：将元素推送到栈顶。
Pop()：移除并返回栈顶元素。

可观察集合`ObservableCollection<T>`

ObservableCollection<T>表示一个可观察、可监听的动态数据集合，该集合在添加或删除项或刷新整个列表时提供通知。

这个集合常用于WPF中MVVM模式的绑定，跟ListBox、DataGrid等多项控件进行动态绑定，实时更新数据。
在这里插入图片描述

3. 集合常见的接口介绍

下面介绍的接口，可能经常看到，但是不常用到，是集合的最基本的一些接口，很多功能和方法都是基于这些来实现和使用的。

`IEnumerable<T>` 和 `IEnumerator<T>`

这是所有集合的基础，它们都实现了IEnumerable<T>接口，这意味着您可以遍历集合中的元素。
IEnumerator<T>是C#中集合的迭代器，接口提供了MoveNext(), Current, Dispose(), 和 Reset() 方法，用于迭代集合。

    //
    // 摘要:
    //     公开枚举器，它支持对指定类型的集合进行简单迭代。
    //
    // 类型参数:
    //   T:
    //     要枚举的对象的类型。
    public interface IEnumerable<out T> : IEnumerable
    {
        //
        // 摘要:
        //      返回一个枚举器，该枚举器可以用来遍历集合。
        //
        // 返回结果:
        //    一个枚举器，可用于遍历集合。
        IEnumerator<T> GetEnumerator();
    }
    
    
     //
 // 摘要:
 //     支持对泛型集合进行简单迭代。
 //
 // 类型参数:
 //   T:
 //     要枚举的对象的类型。
 public interface IEnumerator<out T> : IEnumerator, IDisposable
 {
     //
     // 摘要:
     //    获取枚举器当前位置的集合中的元素。
     //
     //
     // 返回结果:
     //      枚举器当前位置的集合中的元素。
     T Current { get; }
 }