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C# ArrayList类:动态数组

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C# ArrayList 类(动态数组)是一个最常用的集合类,与数组的操作方法也是最类似的。

ArrayList 代表了可被单独索引的对象的有序集合。它基本上可以替代一个数组。

但是,与数组不同的是,ArrayList 可以使用索引在指定的位置添加和移除项目,动态数组会自动重新调整它的大小。

同时 ArrayList 也允许在列表中进行动态内存分配、增加、搜索、排序各项。

创建 ArrayList 类的对象需要使用该类的构造方法,如下表所示。

构造方法 作用
ArrayList() 创建 ArrayList 的实例,集合的容量是默认初始容量
ArrayList(ICollection c) 创建 ArrayList 的实例,该实例包含从指定实例中复制的元素,并且初始容量与复制的元素个数相同
ArrayList(int capacity) 创建 ArrayList 的实例,并设置其初始容量

下面分别使用 ArrayList 类的构造器创建 ArrayList 实例,代码如下。
ArrayList listl=new ArrayList();
ArrayList list2=new ArrayList(listl);
ArrayList list3=new ArrayList(20);
在创建 ArrayList 类的实例后,集合中还未存放值。

在 C# 语言中提供了集合初始化器,允许在创建集合实例时向集合中添加元素,代码如下。
ArrayList list4 = new ArrayList(){l,2,3,4};
{}中的值即集合中存入的值。

集合与数组一样也能使用 foreach 语句遍历元素。

由于在集合中存放的值允许是任意类型,能使用 var 关键字来定义任意类型的变量。

遍历 list4 集合中的数据的代码如下。
foreach(var v in list4)
{
    Console.WriteLine(v);
}
执行上面的代码,即可将集合 list4 中的元素输岀。

在 ArrayList 类中提供了很多属性和方法供开发人员调用,以便简化更多的操作。

ArrayList 类中常用的属性和方法如下表所示。

属性或方法 作用
int Add(object value) 向集合中添加 object 类型的元素,返回元素在集合中的下标
void AddRange(ICollection c) 向集合中添加另一个集合 c
Capacity 属性,用于获取或设置集合中可以包含的元素个数
void Clear()  从集合中移除所有元素
bool Contains(object item) 判断集合中是否含有 item 元素,若含有该元素则返回 True, 否则返回 False
void CopyTo(Array array) 从目标数组 array 的第 0 个位置开始,将整个集合中的元素复制到类型兼容的数组 array 中
void CopyTo(Array array,int arraylndex) 从目标数组 array 的指定索引 arraylndex 处,将整个集合中的元素赋值到类型兼容的数组 array 中
void CopyTo(int index,Array array,int arrayIndex,int count) 从目标数组 array 的指定索引 arrayindex 处,将集合中从指定索引 index 开始的 count 个元素复制到类型兼容的数组 array 中
Count 属性,用于获取集合中实际含有的元素个数
int IndexOf(object value) 返回 value 值在集合中第一次出现的位置
int IndexOf(object value,int startIndex) 返回 value 值在集合的 startindex 位置开始第一次出现的位置
int IndexOf(object value,int startIndex,int count) 返回 value 值在集合的 startindex 位置开始 count 个元素中第一次出现的位置
int LastIndexOf(object value)  返回 value 值在集合中最后一次出现的位置
int LastIndexOf(object value,int startIndex) 返回 value 值在集合的 startindex 位置开始最后一次出现的位置
int LastIndexOf(object value,int startIndex,int count) 入元素 value值在集合的 startindex 位置开始 count 个元素中最后一次出现的位置
void Insert(int index,object value) 返回 value 向集合中的指定索引 index 处插
void InsertRange(int index,ICollection c)  向集合中的指定索引 index 处插入一个集合
void Remove(object obj) 将指定兀素 obj 从集合中移除
void RemoveAt(int index) 移除集合中指定位置 index 处的元素
void RemoveRange(int index,int count) 移除集合中从指定位置 index 处的 count 个元素
void Reverse()  将集合中的元素顺序反转
void Reverse(int index,int count) 将集合中从指定位置 index 处的 count 个元素反转
void Sort() 将集合中的元素排序,默认从小到大排序
void Sort(IComparer comparer)  将集合中的元素按照比较器 comparer 的方式排序
void Sort(int index,int count,IComparer comparer) 将集合中的元素从指定位置 index 处的 count 个元素按照比较器 comparer 的方式排序
void TrimToSize() 将集合的大小设置为集合中元素的实际个数

下面通过实例来演示 ArrayList 类中属性和方法的使用。

定义 ArrayList 集合,在集合中存入任意值,完成如下操作。
  • 查找集合中是否含有 abc 元素。
  • 将集合中元素下标是偶数的元素添加到另一个集合中。
  • 在集合中第一个元素的后面任意插入 3 个元素。
  • 将集合中的元素使用 Sort 方法排序后输出。

【实例 1】是查找集合中的元素,使用 IndexOf 或者 LastlndexOf 都可以,代码如下。
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        ArrayList list = new ArrayList() { "aaa", "bbb", "abc", 123, 456 };
        int index = list.IndexOf("abc");
        if (index != -1)
        {
            Console.WriteLine("集合中存在 abc 元素!");
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("集合中不存在 abc 元素!");
        }
    }
}
执行上面的代码,效果如下图所示。

查找集合中是否包含abc元素

【实例 2】将集合中下标为偶数的元素添加到另一个集合中,由于集合中共有 5 个元素,则所添加元素的下标分别为 0、2、4。

向集合中添加元素使用Add方法即可,代码如下。
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        ArrayList list = new ArrayList() { "aaa", "bbb", "abc", 123, 456 };
        ArrayList newList = new ArrayList();
        for(int i = 0; i < list.Count; i = i + 2)
        {
            newList.Add(list[i]);
        }
        foreach(var v in newList)
        {
            Console.WriteLine(v);
        }
    }
}
执行上面的代码,效果如下图所示。

向集合中添加元素

从上面的执行效果可以看出,newList 集合中的元素是 list 集合中下标为偶数的元素。

【实例 3】在集合中的第一个元素后面添加元素,使用 Insert 方法每次只能添加一个元素,但使用 InsertRange 方法能直接将一个集合插入到另一个集合中。

在本例中使用的是 InsertRange 方法,代码如下。
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        ArrayList list = new ArrayList() { "aaa", "bbb", "abc", 123, 456 };
        ArrayList insertList = new ArrayList() { "A", "B", "C" };
        list.InsertRange(1, insertList);
        foreach(var v in list)
        {
            Console.WriteLine(v);
        }
    }
}
执行上面的代码,效果如下图所示。

向集合中指定位置添加元素

从上面的执行效果可以看出,已经在原有集合 list 中的第一个元素后面加入了 3 个元素。

【实例 4】将集合中的元素使用 Sort 方法排序后输出。

如果使用 Sort 方法对集合中的元素排序,则需要将集合中的元素转换为同一类型才能比较,否则会出现无法比较的异常。

这里创建一个 ArrayList,并在其中存入字符串类型的值,再使用 Sort 方法排序,代码如下。
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        ArrayList list = new ArrayList() { "aaa", "bbb", "abc" };
        list.Sort();
        foreach(var v in list)
        {
            Console.WriteLine(v);
        }
    }
}
执行上面的代码,效果如下图所示。

对集合元素排序

从上面的执行效果可以看出,Sort 方法将集合中的元素按照字母的 ASCII 码从小到大排序,相当于字母的顺序。

如果需要将所得到的值按照从大到小的顺序排序,则可以在使用过 Sort 方法后再使用 Reverse 方法将元素倒置。

字符串类型的值不能直接使用大于、小于的方式比较,要使用字符串的 CompareTo 方法,该方法的返回值是 int 类型,语法形式如下。

字符串1.CompareTo(字符串2);

当字符串 1 与字符串 2 相等时结果为 0;

当字符串 1 的字符顺序在字符串 2 前面时结果为 -1;

当字符串 1 的字符顺序在字符串 2 后面时结果为1。

在由多个字符组成的字符串中,首先比较的是两个字符串的首字母,如果相同则比较第二个字符,依此类推,如果两个字符串的首字母不同,则不再比较后面的字符。

在 ArrayList 类中常用的属性和方法表中列出的 Sort 方法中,Sort 方法能传递 IComparer 类型的参数。

IComparer 类型的参数是自定义的比较器,要求使用一个类来实现 IComparer 接口,并实现其中的 Compare 方法。

下面通过实例来完成用自定义比较器实现排序的操作。

【实例 5】定义一个 ArrayList 类型的集合,并在其中任意存放 5 个值,使用 Sort 方法完成排序并输岀结果。

根据题目要求,由于没有在集合中指定统一的数据类型,需要用自定义比较器来完成排序,自定义比较器类 MyCompare,代码如下。
class MyCompare :IComparer
{
    public int Compare(object x,object y)
    {
        string str1 = x.ToString();
        string str2 = y.ToString();
        return str1.CompareTo(str2);
    }
}
在上面的代码中,对于 Compare 方法,当比较的两个值 x 和 y 相等时返回 0,当 x>y 时返回值大于 0,当 x<y 时返回值小于 0。

由于 CompareTo 方法的返回值与 Compare 方法的返回值的计算方法相同,因此,直接返回 CompareTo 的比较结果即可满足对两个值从小到大的比较操作。

如果需要返回的是从大到小的比较结果,则只需要将比较的两个值调换顺序即可,即“return str2.CompareTo(strl);”。

在 ArrayList 集合中使用带自定义比较器的 Sort 方法,代码如下。
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        ArrayList list = new ArrayList() { "a", "b", "c", 1, 2 };
        MyCompare myCompare = new MyCompare();//创建自定义比较器实例
        list.Sort(myCompare);
        foreach(var v in list)
        {
            Console.WriteLine(v);
        }
    }
}
执行上面的代码,效果如下图所示。

使用带自定义比较器的sort方法

从上面的执行效果可以看出,虽然在 ArrayList 集合中存放了不同类型的值,但通过在自定义比较器中将所有的值转换为字符串类型并进行比较,使用 Sort 方法即可完成排序操作。
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