C#语言各种集合介绍

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集合，表示可以通过遍历每个元素来访问的一组对象(特别是可使用foreach循环访问)
一个集合包括多个元素，即有一个集合类对象和N个元素对象

因为任何集合类都实现了IEnumerable接口，所以任何集合类对象都有一个GetEnumerator()方法，该方法可以返回一个实现了 IEnumerator接口的对象，这个返回的IEnumerator对象既不是集合类对象，也不是集合的元素类对象，它是一个独立的类对象。通过这个对象，可以遍历访问集合类对象中的每一个元素对象

如果集合类是用户自定义的集合类，则用户必须实现它的GetEnumerator()方法，否则不能使用循环。当然，与这个自定义集合类对应的IEnumerator类(实现了该接口的类)，也要自定义一个才行

比如，ArrayList集合类对应的IEnumerator是 ArrayListEnumeratorSimple
            Array集合类对应的IEnumerator是 SZArrayEnumerator
      （这两个类在.net framework类库文档(msdn)中都没有介绍）

1.System.Colloctions中表示集合的行为的接口有：
1)ICollection
定义所有集合的大小、枚举数和同步方法。派生于IEnumerable
它定义了集合类最基本的行为，所有的集合类都实现了这个接口(基接口)
但是它的行为太过基本：主要就是一个Count属性，单独实现它没有太大意义

2)IEnumerable
公开枚举数，该枚举数支持在集合上进行简单迭代
它只有一个方法 GetEnumerator()，该方法可以返回一个IEnumerator接口，通过它可以遍历集合
基本上所有的集合类都实现了这个接口

3)IList
IList实现是可排序且可按照索引访问其成员的值的集合，它本身实现了ICollection和IEnumerable接口
是所有列表的抽象基类。IList 实现有三种类别：只读、固定大小、可变大小。

4)IDictionary
IDictionary实现是键/值对的集合，它本身实现了ICollection和IEnumerable接口
是键/值对的集合的基接口。IDictionary 实现有三种类别：只读、固定大小、可变大小。
IDictionary可称为字典、映射或散列表，它根据键(任意类型)来访问值

2.System.Collections中可以直接使用的集合类有：
1)ArrayList
实现了接口：IList、ICollection、IEnumerable
只要集合未被修改，ArrayList 就可安全地同时支持多个读取器
随着向 ArrayList 中添加元素，容量通过重新分配按需自动增加(2倍增加)
如果需要建立一个对象数组，但不能预先知道数组的大小，就可以使用ArrayList
ArrayList把所有元素都当作object对象引用，因而在访问ArrayList的元素时要进行类型转换
优点：动态改变大小、灵活方便的插入和删除元素、可排序
缺点：插入时性能不如数组、不是强类型的

2)BitArray
实现了接口：ICollection、IEnumerable
管理位值的压缩数组。

3)Hashtable
实现了接口：IDictionary、ICollection、IEnumerable
可以向Hashtable中自由添加和删除元素，有些像ArrayList，但没有那么大的性能开销

4)SortedList
实现了接口：IDictionary、ICollection、IEnumerable
SortedLIst兼顾了ArrayList和Hashtable的优点，可按键值来排序

5)Queue
实现了接口：ICollection、IEnumerable
Queque是队列，先进先出的访问各个元素
可以调用Queque对象的GetEnumerator()方法，得到IEnumerator对象，来遍历队列中的各个元素

6)Stack
实现了接口：ICollection、IEnumerable
Stack是堆栈，后进先出的访问各个元素
可以调用Stack对象的GetEnumerator()方法，得到IEnumerator对象，来遍历堆栈中的各个元素

3.上面提到的几种集合类，他们都是通用的集合类，他们所接受的元素大都是Object类型，当对象放入
了集合之后，都失去了原有的类型信息－即这些通用集合类都不是强类型的
解决办法是使用强类型的集合类
System.Collections命名空间下的CollectionBase，DictionaryBase，ReadOnlyCollectionBase 类
System.Collections.Specialized命名空间下的一些类可以满足要求，可以直接使用也可以继承

4.集合性能

许多集合类都提供了相同的功能，例如，SortedList与SortedDictionary的功能几乎完全相同。但是，其性能常常有很大区别。一个集合使用的内存少，另一个集合的元素检索速度快。在MSDN文档中，集合的方法常常有性能提示：O(1)，时间与操作项时间一致。O(log n)

随集合中元素的增加而增加，每个元素需要增加的时间不是线性的，而是呈对数曲线。

集合                   Add                    Insert          Remove          Item           Sort                   Find

List<T>   如果集合必须重置大小        O(n)              O(n)             O(1)       O(n log n),            O(n)

              ,就是O(1)或O(n)                                                                    最坏情况O(n^2)

Stack<T>Push(),如果窄必须重置                        Pop(),O(1)

               大小 ,就是O(1)或O(n)

Queue<T>Enqueue(),如果队列必须                    Dequeue(),   

               重置大小，就是O(1)或O(n)                     O(1)

HashSet<T>如果集必须重置大小，   Add()             O(1)                  

                就是O(1)或O(n)             O(1)或O(n)

LinkedList<T>AddLast()               AddAfter()      O(1)                                                        O(n)

Dictionary      O(1)                                              O(1)           O(1)

<TKey,TValue>               

SortedDictionary

<TKey,TValue> O(log n)                                     O(log n)    O(log n)

SortedList                                                          O(n)          读写是O(log n),如果

<TKey,Tvalue>                                                                   键在列表中，就是O(logn);

                                                                                          如果键不在列表中,就是O(n)