C# List介紹及具體用法

一、# List泛型集合

集合是OOP中的一個(gè)重要概念，C#中對(duì)集合的全面支持更是該語言的精華之一。

為什么要用泛型集合？

在C# 2.0之前，主要可以通過兩種方式實(shí)現(xiàn)集合：

a.使用ArrayList

直接將對(duì)象放入ArrayList，操作直觀，但由于集合中的項(xiàng)是Object類型，因此每次使用都必須進(jìn)行繁瑣的類型轉(zhuǎn)換。

b.使用自定義集合類

比較常見的做法是從CollectionBase抽象類繼承一個(gè)自定義類，通過對(duì)IList對(duì)象進(jìn)行封裝實(shí)現(xiàn)強(qiáng)類型集合。這種方式要求為每種集合類型寫一個(gè)相應(yīng)的自定義類，工作量較大。泛型集合的出現(xiàn)較好的解決了上述問題，只需一行代碼便能創(chuàng)建指定類型的集合。

什么是泛型？

泛型是C# 2.0中的新增元素(C++中稱為模板)，主要用于解決一系列類似的問題。這種機(jī)制允許將類名作為參數(shù)傳遞給泛型類型，并生成相應(yīng)的對(duì)象。將泛型(包括類、接口、方法、委托等)看作模板可能更好理解，模板中的變體部分將被作為參數(shù)傳進(jìn)來的類名稱所代替，從而得到一個(gè)新的類型定義。泛型是一個(gè)比較大的話題，在此不作詳細(xì)解析，有興趣者可以查閱相關(guān)資料。

怎樣創(chuàng)建泛型集合？

主要利用System.Collections.Generic命名空間下面的List<T>泛型類創(chuàng)建集合，語法如下：

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

其中的"T"就是所要使用的類型，既可以是簡(jiǎn)單類型，如string、int，也可以是用戶自定義類型。下面看一個(gè)具體例子。　　　　

定義Person類如下：

class Person
{
  private string _name; //姓名
  private int _age; //年齡
  //創(chuàng)建Person對(duì)象
  public Person(string Name, int Age)
  {
    this._name= Name;
    this._age = Age;
  }
  //姓名
  public string Name
  {
    get { return _name; }
  }
  //年齡
  public int Age
  {
    get { return _age; }
  }
}

//創(chuàng)建Person對(duì)象
Person p1 = new Person("張三", 30);
Person p2 = new Person("李四", 20);
Person p3 = new Person("王五", 50);
//創(chuàng)建類型為Person的對(duì)象集合
List<Person> persons = new List<Person>();
//將Person對(duì)象放入集合
persons.Add(p1);
persons.Add(p2);
persons.Add(p3);
//輸出第2個(gè)人的姓名
Console.Write(persons[1].Name);

可以看到，泛型集合大大簡(jiǎn)化了集合的實(shí)現(xiàn)代碼，通過它，可以輕松創(chuàng)建指定類型的集合。非但如此，泛型集合還提供了更加強(qiáng)大的功能，下面看看其中的排序及搜索。

泛型集合的排序

排序基于比較，要排序，首先要比較。比如有兩個(gè)數(shù)1、2，要對(duì)他們排序，首先就要比較這兩個(gè)數(shù)，根據(jù)比較結(jié)果來排序。如果要比較的是對(duì)象，情況就要復(fù)雜一點(diǎn)，比如對(duì)Person對(duì)象進(jìn)行比較，則既可以按姓名進(jìn)行比較，也可以按年齡進(jìn)行比較，這就需要確定比較規(guī)則。一個(gè)對(duì)象可以有多個(gè)比較規(guī)則，但只能有一個(gè)默認(rèn)規(guī)則，默認(rèn)規(guī)則放在定義該對(duì)象的類中。默認(rèn)比較規(guī)則在CompareTo方法中定義，該方法屬于IComparable<T>泛型接口。請(qǐng)看下面代碼：

class Person ：IComparable<Person>
{
  //按年齡比較
  public int CompareTo(Person p)
  {
    return this.Age - p.Age;
  }
}

CompareTo方法的參數(shù)為要與之進(jìn)行比較的另一個(gè)同類型對(duì)象，返回值為int類型，如果返回值大于0，表示第一個(gè)對(duì)象大于第二個(gè)對(duì)象，如果返回值小于0,表示第一個(gè)對(duì)象小于第二個(gè)對(duì)象，如果返回0,則兩個(gè)對(duì)象相等。

定義好默認(rèn)比較規(guī)則后，就可以通過不帶參數(shù)的Sort方法對(duì)集合進(jìn)行排序，如下所示:

//按照默認(rèn)規(guī)則對(duì)集合進(jìn)行排序
persons.Sort();
//輸出所有人姓名
foreach (Person p in persons)
{
  Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序?yàn)?李四"、"張三"、"王五"
}

實(shí)際使用中，經(jīng)常需要對(duì)集合按照多種不同規(guī)則進(jìn)行排序，這就需要定義其他比較規(guī)則，可以在Compare方法中定義，該方法屬于IComparer<T>泛型接口，請(qǐng)看下面的代碼：

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

Compare方法的參數(shù)為要進(jìn)行比較的兩個(gè)同類型對(duì)象，返回值為int類型，返回值處理規(guī)則與CompareTo方法相同。其中的Comparer.Default返回一個(gè)內(nèi)置的Comparer對(duì)象，用于比較兩個(gè)同類型對(duì)象。

下面用新定義的這個(gè)比較器對(duì)集合進(jìn)行排序：

//按照姓名對(duì)集合進(jìn)行排序 
persons.Sort(NameComparer.Default); 
//輸出所有人姓名 
foreach (Person p in persons) 
{ 
　　Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序?yàn)?李四"、"王五"、"張三" 
} 

還可以通過委托來進(jìn)行集合排序，首先要定義一個(gè)供委托調(diào)用的方法，用于存放比較規(guī)則，可以用靜態(tài)方法。請(qǐng)看下面的代碼：

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

方法的參數(shù)為要進(jìn)行比較的兩個(gè)同類型對(duì)象，返回值為int類型，返回值處理規(guī)則與CompareTo方法相同。然后通過內(nèi)置的泛型委托System.Comparison<T>對(duì)集合進(jìn)行排序：

System.Comparison<Person> NameComparison = new 
System.Comparison<Person>(PersonComparison.Name); 
persons.Sort(NameComparison); 
//輸出所有人姓名 
foreach (Person p in persons) 
{ 
　　Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序?yàn)?李四"、"王五"、"張三" 
} 

可以看到，后兩種方式都可以對(duì)集合按照指定規(guī)則進(jìn)行排序，但筆者更偏向于使用委托方式，可以考慮把各種比較規(guī)則放在一個(gè)類中，然后進(jìn)行靈活調(diào)用。

泛型集合的搜索

搜索就是從集合中找出滿足特定條件的項(xiàng)，可以定義多個(gè)搜索條件，并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)用。

首先，定義搜索條件，如下所示：

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

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

上面的搜索條件放在一個(gè)靜態(tài)方法中，方法的返回類型為布爾型，集合中滿足特定條件的項(xiàng)返回true，否則返回false。然后通過內(nèi)置的泛型委托System.Predicate<T>對(duì)集合進(jìn)行搜索：

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

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

泛型集合的擴(kuò)展

如果要得到集合中所有人的姓名，中間以逗號(hào)隔開，那該怎么處理？

考慮到單個(gè)類可以提供的功能是有限的，很自然會(huì)想到對(duì)List<T>類進(jìn)行擴(kuò)展，泛型類也是類，因此可以通過繼承來進(jìn)行擴(kuò)展。請(qǐng)看下面的代碼：

//定義Persons集合類
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);
  }
}
//創(chuàng)建并填充Persons集合
Persons PersonCol = new Persons();
PersonCol.Add(p1);
PersonCol.Add(p2);
PersonCol.Add(p3);
//輸出所有人姓名
Console.Write(PersonCol.GetAllNames()); //輸出“張三,李四,王五”

二、List的方法和屬性 方法或?qū)傩?作用

Capacity 用于獲取或設(shè)置List可容納元素的數(shù)量。當(dāng)數(shù)量超過容量時(shí)，這個(gè)值會(huì)自動(dòng)增長(zhǎng)。您可以設(shè)置這個(gè)值以減少容量，也可以調(diào)用trin()方法來減少容量以適合實(shí)際的元素?cái)?shù)目。

　　Count 屬性，用于獲取數(shù)組中當(dāng)前元素?cái)?shù)量

　　Item( ) 通過指定索引獲取或設(shè)置元素。對(duì)于List類來說，它是一個(gè)索引器。

　　Add( ) 在List中添加一個(gè)對(duì)象的公有方法

　　AddRange( ) 公有方法，在List尾部添加實(shí)現(xiàn)了ICollection接口的多個(gè)元素

　　BinarySearch( ) 重載的公有方法，用于在排序的List內(nèi)使用二分查找來定位指定元素.

　　Clear( ) 在List內(nèi)移除所有元素

　　Contains( ) 測(cè)試一個(gè)元素是否在List內(nèi)

　　CopyTo( ) 重載的公有方法，把一個(gè)List拷貝到一維數(shù)組內(nèi)

　　Exists( ) 測(cè)試一個(gè)元素是否在List內(nèi)

　　Find( ) 查找并返回List內(nèi)的出現(xiàn)的第一個(gè)匹配元素

　　FindAll( ) 查找并返回List內(nèi)的所有匹配元素

　　GetEnumerator( ) 重載的公有方法，返回一個(gè)用于迭代List的枚舉器

　　Getrange( ) 拷貝指定范圍的元素到新的List內(nèi)

　　IndexOf( ) 重載的公有方法，查找并返回每一個(gè)匹配元素的索引

　　Insert( ) 在List內(nèi)插入一個(gè)元素

　　InsertRange( ) 在List內(nèi)插入一組元素

　　LastIndexOf( ) 重載的公有方法，，查找并返回最后一個(gè)匹配元素的索引

　　Remove( ) 移除與指定元素匹配的第一個(gè)元素

　　RemoveAt( ) 移除指定索引的元素

　　RemoveRange( ) 移除指定范圍的元素

　　Reverse( ) 反轉(zhuǎn)List內(nèi)元素的順序

　　Sort( ) 對(duì)List內(nèi)的元素進(jìn)行排序

　　ToArray( ) 把List內(nèi)的元素拷貝到一個(gè)新的數(shù)組內(nèi)

　　trimToSize( ) 將容量設(shè)置為L(zhǎng)ist中元素的實(shí)際數(shù)目

三、List的用法

1、List的基礎(chǔ)、常用方法：

(1)、聲明：

①、List<T> mList = new List<T>(); 
T為列表中元素類型，現(xiàn)在以string類型作為例子

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

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

以一個(gè)集合作為參數(shù)創(chuàng)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、 添加一個(gè)元素

　　語法： List. Add(T item) 

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

②、 添加一組元素

　　語法： 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位置添加一個(gè)元素

　　語法： Insert(int index, T item);

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

④、遍歷List中元素

語法：

foreach (T element in mList) //T的類型與mList聲明時(shí)一樣
{
  Console.WriteLine(element);
}

例：

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

(3)、刪除元素:

①、刪除一個(gè)值

　　語法：List. Remove(T item)

mList.Remove("Hunter");

②、 刪除下標(biāo)為index的元素

　　語法：List. RemoveAt(int index);  

mList.RemoveAt(0);

③、 從下標(biāo)index開始，刪除count個(gè)元素

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

mList.RemoveRange(3, 2);

(4)、判斷某個(gè)元素是否在該List中：

語法：List. Contains(T item)   返回值為：true/false

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

(5)、給List里面元素排序：

　　語法： List. Sort ()   默認(rèn)是元素第一個(gè)字母按升序

mList.Sort();

(6)、給List里面元素順序反轉(zhuǎn)：

　　語法： List. Reverse ()   可以與List. Sort ()配合使用，達(dá)到想要的效果

mList. Reverse();

(7)、List清空：

　　語法：List. Clear ()

mList.Clear();

(8)、獲得List中元素?cái)?shù)目：

　　語法： List. Count ()    返回int值

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

2、List的進(jìn)階、強(qiáng)大方法：

本段舉例用的List：

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

(1)、List.FindAll方法：檢索與指定謂詞所定義的條件相匹配的所有元素

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

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

這時(shí)subList存儲(chǔ)的就是所有長(zhǎng)度大于3的元素。

(2)、List.Find 方法：搜索與指定謂詞所定義的條件相匹配的元素，并返回整個(gè) List 中的第一個(gè)匹配元素。

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

Predicate是對(duì)方法的委托，如果傳遞給它的對(duì)象與委托中定義的條件匹配，則該方法返回 true。當(dāng)前 List 的元素被逐個(gè)傳遞給Predicate委托，并在 List 中向前移動(dòng)，從第一個(gè)元素開始，到最后一個(gè)元素結(jié)束。當(dāng)找到匹配項(xiàng)時(shí)處理即停止。

Predicate 可以委托給一個(gè)函數(shù)或者一個(gè)拉姆達(dá)表達(dá)式:

委托給拉姆達(dá)表達(dá)式：

string listFind = mList.Find(name => //name是變量，代表的是mList中元素，自己設(shè)定
{   
  if (name.Length > 3)
  {
   return true;
  }
 return false;
});
Console.WriteLine(listFind);   //輸出是Hunter

委托給一個(gè)函數(shù)：

string listFind1 = mList.Find(ListFind); //委托給ListFind函數(shù)
Console.WriteLine(listFind);  //輸出是Hunter

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

這兩種方法的結(jié)果是一樣的。

(3)、List.FindLast 方法：搜索與指定謂詞所定義的條件相匹配的元素，并返回整個(gè) List 中的最后一個(gè)匹配元素。
　　語法：public T FindLast(Predicate<T> match);

用法與List.Find相同。

(4)、List.TrueForAll方法：  確定是否 List 中的每個(gè)元素都與指定的謂詞所定義的條件相匹配。

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

委托給拉姆達(dá)表達(dá)式：

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

委托給一個(gè)函數(shù)，這里用到上面的ListFind函數(shù)：

bool flag = mList.TrueForAll(ListFind); 　　 //委托給ListFind函數(shù)
Console.WriteLine("True for all: "+flag); //flag值為false

這兩種方法的結(jié)果是一樣的。 

(5)List.Take(n)方法：  獲得前n行 返回值為IEnumetable<T>，T的類型與List<T>的類型一樣

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

這時(shí)takeList存放的元素就是mList中的前5個(gè)。

(6)、List.Where方法：檢索與指定謂詞所定義的條件相匹配的所有元素。跟List.FindAll方法類似。

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

這時(shí)subList存儲(chǔ)的就是所有長(zhǎng)度大于3的元素。

(7)、List.RemoveAll方法：移除與指定的謂詞所定義的條件相匹配的所有元素。

　　語法： 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);
} 

這時(shí)mList存儲(chǔ)的就是移除長(zhǎng)度大于3之后的元素。

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持億速云。