第二十二章 数据访问(In .net4.5) 之 集合

1. 概述

　　本章内容包括 .net平台中的集合、如何选择集合 以及 如何实现自定义集合。

2. 主要内容

　　2.1 使用数组(Array)

int[] arrayOfInt = new int[]; 

for (int x = ; x < arrayOfInt.Length; x++)
{
    arrayOfInt[x] = x;
} 

foreach (int i in arrayOfInt) //实现了IEnumerable
{
    Console.Write(i); // Displays 0123456789
}

　　　　.net中还支持多维数组和锯齿(jagged)数组

string[,] array2D = new string[, ] { { “one”, “two” }, { “three”, “four” },
                        { “five”, “six” } }; 

int[][] jaggedArray = 
   {
        new int[] {,,,,},
        new int[] {,,,},
        new int[] {,}
    };

　　2.2 理解泛型和非泛型版本

　　　　*使用值类型作为泛型参数的时候，要注意可能会发生的装箱情况。比如值类型未实现IEquatable<T>或IComparable<T>的时候。

　　2.3 使用列表(List)

　　　　List<T>的定义：

public class List<T> : IList<T>, ICollection<T>, IList, ICollection, 
       IReadOnlyList<T>, IReadOnlyCollection<T>, IEnumerable<T>, IEnumerable

　　　　其中IList<T> 和 ICollection<T> 的定义如下：

public interface IList<T> : ICollection<T>, IEnumerable<T>, IEnumerable
{
        T this[int index] { get; set; }
        int IndexOf(T item);
        void Insert(int index, T item);    
        void RemoveAt(int index);
}
public interface ICollection<T> : IEnumerable<T>, IEnumerable
{
        int Count { get; }    
        bool IsReadOnly { get; }
        void Add(T item);    
        void Clear();    
        bool Contains(T item);    
        void CopyTo(T[] array, int arrayIndex);    
        bool Remove(T item);
}

　　　　下面是使用List<T>操作数据项的示例：

List<string> listOfStrings =
    new List<string> { “A”, “B”, “C”, “D”, “E” }; 

for (int x = ; x < listOfStrings.Count; x++)
    Console.Write(listOfStrings[x]); // Displays: ABCDE 

listOfStrings.Remove(“A”); 

Console.WriteLine(listOfStrings[]); // Displays: B 

listOfStrings.Add(“F”); 

Console.WriteLine(listOfStrings.Count); // Displays: 5 

bool hasC = listOfStrings.Contains(“C”); 

Console.WriteLine(hasC); // Displays: true

　　2.4 使用字典(Dictionary)

　　　　字典由键值对组成，可以根据键获取值。不允许重复的键。字典的定义：

public class Dictionary<TKey, TValue> : IDictionary<TKey, TValue>,
    ICollection<KeyValuePair<TKey, TValue>>, IDictionary, ICollection,
    IReadOnlyDictionary<TKey, TValue>, IReadOnlyCollection<KeyValuePair<TKey, TValue>>,
    IEnumerable<KeyValuePair<TKey, TValue>>, IEnumerable, ISerializable,
    IDeserializationCallback

　　　　字典的使用示例：

Person p1 = new Person { Id = , Name = “Name1” };
Person p2 = new Person { Id = , Name = “Name2” };
Person p3 = new Person { Id = , Name = “Name3” }; 

var dict = new Dictionary<int, Person>();
dict.Add(p1.Id, p1);
dict.Add(p2.Id, p2);
dict.Add(p3.Id, p3); 

foreach (KeyValuePair<int, Person> v in dict)
{
    Console.WriteLine(“{}: {}”, v.Key, v.Value.Name);
} 

dict[] = new Person { Id = , Name = “Name4” }; 

Person result;
if (!dict.TryGetValue(, out result))
{
    Console.WriteLine(“No person with a key of  can be found”);
}

　　2.5 使用集(sets)

　　　　sets是一个非重复的，无序集合。C#中set是系统保留关键字，可以使用HastSet<T>,它实现了ISet<T>。

public interface ISet<T> : ICollection<T>, IEnumerable<T>, IEnumerable
{
        bool Add(T item);
        void ExceptWith(IEnumerable<T> other);
        void IntersectWith(IEnumerable<T> other);
        bool IsProperSubsetOf(IEnumerable<T> other);
        bool IsProperSupersetOf(IEnumerable<T> other);
        bool IsSubsetOf(IEnumerable<T> other);
        bool IsSupersetOf(IEnumerable<T> other);
        bool Overlaps(IEnumerable<T> other);
        bool SetEquals(IEnumerable<T> other);
        void SymmetricExceptWith(IEnumerable<T> other);
        void UnionWith(IEnumerable<T> other);
}

　　　　使用HashSet<T>的示例：

public void UseHashSet()
{
    HashSet<int> oddSet = new HashSet<int>();
    HashSet<int> evenSet = new HashSet<int>(); 

    for (int x = ; x <= ; x++)
    {
        if (x %  == )
            evenSet.Add(x);
        else
            oddSet.Add(x);
    } 

    DisplaySet(oddSet);
    DisplaySet(evenSet); 

    oddSet.UnionWith(evenSet);
    DisplaySet(oddSet);
} 

private void DisplaySet(HashSet<int> set)
{
    Console.Write(“{“);
    foreach (int i in set)
    {
        Console.Write(“ {}”, i);
    }
    Console.WriteLine(“ }”);
}

　　2.6 使用队列(queue)和堆栈(stack)

　　　　队列主要用于临时存储数据，遵循先进先出的原则。三个重要的方法是：Enqueue、Dequeue、Peek。

Queue<string> myQueue = new Queue<string>();
myQueue.Enqueue(“Hello”);
myQueue.Enqueue(“World”);
myQueue.Enqueue(“From”);
myQueue.Enqueue(“A”);
myQueue.Enqueue(“Queue”); 

foreach (string s in myQueue)
    Console.Write(s + “ “);
// Displays: Hello World From A Queue

　　　　堆栈 遵循先进后出的原则。也具有跟队列类似的三个方法：Push、Pop、Peek。

Stack<string> myStack = new Stack<string>();
myStack.Push(“Hello”);
myStack.Push(“World”);
myStack.Push(“From”);
myStack.Push(“A”);
myStack.Push(“Queue”); 

foreach (string s in myStack)
    Console.Write(s + “ “);
// Displays: Queue A From World Hello

　　2.7 选择合适的集合

　　　　各个集合间最大的不同是 元素的访问方式：

　　　　① 列表和字典都支持元素的随机访问。字典提供了更快的元素读取速度，但是不能存储重复的数据项。

　　　　② 队列和堆栈提供了特定顺序的元素访问方式。元素取出后就自动从集合删除了。

　　　　③ 基于Set的集合，在元素比较方面有一些特性。但是不提供元素的随机访问。

　　2.8 创建自定义集合

　　　　.net提供的集合相关的接口包括： IEnumerable、IEnumerable<T>、IList<T>、ICollection<T>、IDictionary<TKey,TValue>、

　　　　ICollection<TKey,TValue>、ISet<T>。

　　　　也可以继承现有的集合对象来添加自定义的方法：

public class PeopleCollection : List<Person>
{
    public void RemoveByAge(int age)
    {
        for (int index = this.Count - ; index >= ; index--)
        {
            if (this[index].Age == age)
            {
                this.RemoveAt(index);
            }
        }
    } 

    public override string ToString()
    {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        foreach (Person p in this)
        {
            sb.AppendFormat(“{} {} is {}”, p.FirstName, p.LastName, p.Age);
        }
        return sb.ToString();
    }
}

3. 总结

　　① .net提供了泛型和非泛型的集合版本，使用的时候，优先选择泛型版本。

　　② 数组(Array)是最基础的集合，是定长的。

　　③ 列表(List)是使用最多的集合，是变长的。

　　④ 字典(Dictionary)是存取键值对的集合。

　　⑤ HashSet保存唯一项并提供相应的操作。

　　⑥ 队列是先进先出的集合。

　　⑦ 堆栈是先进后出的集合。

　　⑧ 可以通过实现指定的接口或者继承现有的集合来自定义集合类型。