C#中各種泛型集合的使用方法總結

2022-10-23 18:01:42

本篇體驗除Queue<T>和Stack<T>之外的其它泛型集合。

SortedList<TKey, TValue>

SortedList<TKey, TValue>和List<T>比較相似，不同的地方在於SortedList集合元素是排過序的，往SortedList集合新增元素的時候需要新增鍵值對資料。在新增集合元素的時候，首先採用"二分查詢演演算法"找到合適的位置，然後元素被放到該位置，該位置後面所有的集合元素整體後退一位。

        static void Main(string[] args)
        {
            var mySotedList = new SortedList<int, string>();
            mySotedList.Add(1, "張三");
            mySotedList.Add(2,"李四");
            mySotedList.Add(3,"趙六");
            mySotedList.Add(4,"王九");
            //判斷是否包含某個鍵
            mySotedList.ContainsKey(1);
            //判斷是否包含某個值
            mySotedList.ContainsValue("張三");
            //獲取某個鍵的索引
            int keyIndex = mySotedList.IndexOfKey(2);
            //獲取某個值的索引
            int valIndex = mySotedList.IndexOfValue("李四");
            //根據鍵刪除
            mySotedList.Remove(3);
            //根據索引刪除
            mySotedList.RemoveAt(1);
            //根據鍵查詢元素
            string myVal = mySotedList[3];
            //根據索引查詢元素
            string myVal1 = mySotedList.Values[1];
            //根據索引查詢鍵
            int myKey = mySotedList.Keys[3];
            //獲取某個元素而不拋異常
            string myWantVal;
            if (mySotedList.TryGetValue(2, out myWantVal))
            {
                
            }
            //遍歷鍵
            foreach (int key in mySotedList.Keys)
            {
                
            }
            //遍歷值
            foreach (string str in mySotedList.Values)
            {
                
            }
        }

使用SortedList<TKey, TValue>相對不足的地方在於：當插入資料的時候，是通過"二分查詢演演算法"確定插入位置的，開銷相對昂貴；但，由於SortedList<TKey, TValue>集合元素是排過序的，這又讓查詢變得方便。

如果需要對一個集合進行經常性的查詢，而向集合插入資料相對不多，就可以考慮使用SortedList<TKey, TValue>。

Dictionary<TKey,TValue>

Dictionary<TKey,TValue>把儲存的資料放在了一個HashTable中，每個集合元素的鍵必須是唯一的，且集合元素未經排序。
與SortedList<TKey, TValue>相似的地方在於也是以鍵值對的形式新增集合元素的，不同的地方在於：插入資料的效率Dictionary<TKey,TValue>比SortedList<TKey, TValue>要高。

            var myDictionary = new Dictionary<int, string>();
            myDictionary.Add(1, "darren");
            myDictionary.Add(2, "jack");
            myDictionary.Add(3, "sunny");
            //根據鍵判斷是否存在
            myDictionary.ContainsKey(1);
            //根據值判斷是否存在
            myDictionary.ContainsValue("darren");
            //根據鍵刪除
            myDictionary.Remove(3);
            //根據鍵查詢集合元素
            string myVal = myDictionary[2];
            //根據鍵查詢元素不拋異常
            string myVal1;
            if (myDictionary.TryGetValue(2, out myVal1))
            {
                
            }
            //遍歷鍵
            foreach (int key in myDictionary.Keys)
            {
                
            }
            //遍歷值
            foreach (string value in myDictionary.Values)
            {
                
            }

SortedDictionary<TKey,TValue>

SortedDictionary<TKey,TValue>與SortedList<TKey, TValue>最大的不同在於：SortedDictionary<TKey,TValue>不允許通過索引獲取集合元素，其內部維護著一個"紅黑樹"，所以，當執行插入操作的時候，相比SortedList<TKey, TValue>，SortedDictionary<TKey,TValue>有更好的執行效率，當然也佔用了更多的記憶體。

           var mySortedDictionary = new SortedDictionary<int, string>();
            mySortedDictionary.Add(1,"one");
            mySortedDictionary.Add(2,"two");
            mySortedDictionary.Add(3,"three");
            //判斷是否包含某個鍵
            mySortedDictionary.ContainsKey(2);
            //判斷是否包含某個值
            mySortedDictionary.ContainsValue("two");
            //根據鍵移除某個元素
            mySortedDictionary.Remove(2);
            //根據鍵查詢某個元素
            string myVal = mySortedDictionary[1];
            //根據鍵查詢元素，不拋異常
            string myVal1;
            if (mySortedDictionary.TryGetValue(1, out myVal1))
            {
                
            }
            //遍歷所有鍵
            foreach (int key in mySortedDictionary.Keys)
            {
                
            }
            //遍歷所有值
            foreach (string val in mySortedDictionary.Values)
            {
                
            }

LinkedList<T>

每個集合元素都有屬性指向前一個和後一個節點。第一個的前一個節點是最後一個節點，後一個節點是第二個節點。最後一個節點的前一個節點是倒數第二個節點，後一個節點是第一個節點。

           var myLinkedList = new LinkedList<string>();
            //建立第一個節點
            myLinkedList.AddFirst("one");
            //建立最後一個節點
           var lastNode = myLinkedList.AddLast("three");
            //在最後一個節點前新增一個節點
            myLinkedList.AddBefore(lastNode, "two");
            //在當前最後一個節點後面新增一個節點
            myLinkedList.AddAfter(lastNode, "four");
            //遍歷節點值
            foreach (string value in myLinkedList)
            {
                
            }
            //根據值查詢節點
            //找到符合條件的第一個節點
            var myNode = myLinkedList.Find("two");
            //根據值查詢節點
            //找到符合條件的最後一個節點
            var myNode1 = myLinkedList.FindLast("one");
            //獲取第一個節點
            var firstNode = myLinkedList.First;
            //獲取最後一個節點
            var lastNode1 = myLinkedList.Last;
            //根據值產生節點
            myLinkedList.Remove("one");
            //刪除第一個節點
            myLinkedList.RemoveFirst();
            //刪除最後一個節點
            myLinkedList.RemoveLast();
            //清空所有節點
            myLinkedList.Clear();

如果對一個集合有很多的插入操作，或者插入批次集合元素，可以考慮使用LinkedList<T>。

SortedSet<T>

SortedSet<T>的內部其實是SortedDictionary型別，但是沒有鍵，只有值。SortedSet代表一個抽象的資料集，資料集中的元素值必須是唯一的，未經過排序的。

如果需要對一組資料進行合併等操作，可以考慮使用SortedSet<T>。

            var sortedSet1 = new SortedSet<string>();
            sortedSet1.Add("one");
            sortedSet1.Add("two");
            sortedSet1.Add("three");
            var sortedSet2 = new SortedSet<string>();
            sortedSet2.Add("two");
            sortedSet2.Add("four");
            //判斷某個值是否存在
            sortedSet1.Contains("one");
            //合併資料集，取出重複項
            sortedSet1.ExceptWith(sortedSet2);
            //判斷一個資料集是否是另一個資料集的自己
            sortedSet1.IsSubsetOf(sortedSet2);
            //判斷一個i額資料集是否包含另一個資料集的所有元素
            sortedSet1.IsSubsetOf(sortedSet2);
            //判斷兩個資料集是否有交集
            sortedSet1.Overlaps(sortedSet2);
            //根據值刪除某個元素
            sortedSet1.Remove("two");
            //判斷兩個資料集是否相等
            sortedSet1.SetEquals(sortedSet2);
            //只包含在一個資料集中的元素，這些元素不包含在另一個資料集
            sortedSet1.SymmetricExceptWith(sortedSet2);
            //取兩個資料集的並集
            sortedSet1.UnionWith(sortedSet2);
            //獲取包含某些元素的資料集
            SortedSet<string> result = sortedSet1.GetViewBetween("one", "two");
            //遍歷資料集
            foreach (string val in sortedSet1)
            {
                
            }
            //清空資料集
            sortedSet1.Clear();

HashSet<T>

HashSet和SortedSet都實現了ISet介面。使用SortedSet的前提是：需要根據多個元素值作為查詢條件；資料不能被雜湊。其餘情況應考慮使用HashSet。

            var hashSet1 = new HashSet<string>();
            hashSet1.Add("one");
            hashSet1.Add("two");
            hashSet1.Add("three");
            var hashSet2 = new HashSet<string>();
            hashSet2.Add("two");
            hashSet2.Add("four");
            //判斷是否包含某個值
            hashSet1.Contains("four");
            //去掉一個資料集中與另一個資料集重複的項
            hashSet1.ExceptWith(hashSet2);
            //保留一個資料集中與另一個資料集相同的項
            hashSet1.IntersectWith(hashSet2);
            //判斷一個資料集是否是另一個資料集的子集
            hashSet1.IsSubsetOf(hashSet2);
            //判斷一個資料集是否包含另一個資料集的所有元素
            hashSet1.IsSupersetOf(hashSet2);
            //判斷兩個資料集是否有重複的元素
            hashSet1.Overlaps(hashSet2);
            //根據值刪除某個元素
            hashSet1.Remove("one");
            //判斷兩個資料集是否相等
            hashSet1.SetEquals(hashSet2);
            //合併兩個資料集
            hashSet1.UnionWith(hashSet1);
            //查詢只包含在一個資料集中，卻不包含在另一個資料集的元素
            hashSet1.SymmetricExceptWith(hashSet2);
            //遍歷資料集
            foreach (string value in hashSet1)
            {
                
            }
            //清空資料集
            hashSet1.Clear();

這幾天體驗了各個泛型集合的用法。總結如下：

Stack<T>先進後出, 在這裡。
Queue<T>先進先出，在這裡。

SortedList<TKey, TValue>，插入資料不是很頻繁，且經常需要查詢。
Dictionary<TKey,TValue>，經常插入資料，不排序，鍵值對。
SortedDictionary<TKey,TValue>，經常插入資料，排序，鍵值對。
LinkedList<T>，雙向連結串列，插入很隨意。
SortedSet<T>，資料集，根據多個元素值作為查詢條件；資料不能被雜湊。
HashSet<T>，資料集，大多數情況下使用HashSet處理資料集操作。

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