C# 컨테이너 클래스, 인터페이스 및 성능에 대한 자세한 소개

인덱서 1개

　[] 선언된 변수는 고정 길이여야 합니다. 즉, 길이는 정적입니다. object[] objectArray = new object[ 10] ;
objectArray는 얕은 복사본입니다. 즉, 메모리에 주소 값만 할당됩니다.

　응용예제

     AdjustablePanel[] adjustPanelArrays = new AdjustablePanel[12];     
     foreach (Control ultraControl in this.Controls)
            {                if (ultraControl.GetType() == typeof(UltraGrid) ||
                 ultraControl.GetType() == typeof(UltraChart) ||   ultraControl.GetType() == typeof(Panel))
                {                //adjustPanelArrays[index]此时为null，因此会出现null引用bug
                    adjustPanelArrays[index].Controls.Add(ultraControl); 
                }
            }

2 Array

생성, 작업, 검색 및 제공 배열의 Sort 메서드를 사용하여 공용 언어 런타임에서 모든 배열의 기본 클래스 역할을 합니다. 길이는 고정되어 있으며 요청 시 동적으로 늘릴 수 없습니다.배열은 추상 클래스이며 새 배열은 을 만드는 데 사용할 수 없습니다. 객체 유형을 반환합니다.

            Array myArray = Array.CreateInstance(typeof(int),3);
            myArray.SetValue(1,0);
            myArray.SetValue(2,1);
            myArray.SetValue(3,2);            //GetValue返回的是object类型，需要进行类型提升为int
            int val2 = (int)myArray.GetValue(2);

3 ArrayList

요청 시 크기를

동적으로 늘릴 수 있고 모든 유형에 사용할 수 있는 배열을 사용하여 IList 인터페이스를 구현합니다.

            ArrayList al = new ArrayList();
            ArrayList arrayList = new ArrayList();
            al.Add("qaz");
            al.Add(1);
            al.Add(new List<object>());            
            string str = (string)al[0];            
            int intval = (int)al[1];
            List<object> objs = (List<object>)al[2];

요약

　
[], 배열은 컴파일하기 전에 알려진 길이를 가져야 하며, 정적이며 유형이 고유하게 결정되어야 합니다. 배열은 추상입니다. 클래스를 생성하려면 Array가 필요합니다. 　
ArrayList의 길이는 컴파일 시 알 수 없으며 동적이며 추가된 요소는 다른 유형일 수 있습니다.

4 List-API

4-1 소개

List 외부 인터페이스는 내부적으로 동적으로 조정된 배열을 사용하여 표시됩니다.

4-2 요소 추가

요소를 추가하려면

Add(obj)

목록에 요소를 일괄 추가:

AddRange(objList)

예:

        private List<int> intList = new List<int>();        public void AddApi()
        {
            intList.Add(10); //添加1个元素
            intList.AddRange(new List<int>() { 5, 1, 1, 2, 2, 3 }); //批量添加元素
        }

컬렉션의 지정된 인덱스에 요소 삽입

void Insert(int index, T item);

rrree

4-3 요소 제거

intList가 List 유형이고 초기 값이 {10,5,1이라고 가정합니다. ,1, 2,2,3}. 실행:

void InsertRange(int index, IEnumerable《T》 collection)

intList에서 특정 개체가 처음 나타나는 것을 제거합니다. 요소 1을 제거한 후 intList = {10,5,1,2,2,3};

특정 범위의 요소 제거:

intList.Remove(1);

intList = {2,2,3 } ;

중복 요소를 모두 제거한 후: intList = {3};

intList.RemoveRange(0, 2);

요소 제거 등 위에 요소가 존재하는지 여부를 판단할 때는 동등 비교자를 사용해야 합니다. T 유형이 IEquatable기본 비교자가 아닌 인터페이스를 구현하는 예를 살펴보겠습니다.

            intList.RemoveAll(removeDuplicateElements); 
            intList.RemoveAll(i =>
            {                List<int> elementList = intList.FindAll(r => r.Equals(i));                if (elementList != null && elementList.Count > 1)                    return true;                return false;
            });

여기에서는 Equals(객체)가 구현되었지만 Remove(테스트)가 실패합니다. 일시적으로 발생하며 나중에 그 이유를 알아 보겠습니다. 4-4 요소 찾기

요소가 목록에 있는지 확인합니다.

    public class MyObject
    {        public int Value { get; set; }        
    public MyObject(int value)
        {            this.Value = value;
        }
    }    //实现接口IEquatable<MyObject>
    public class MyObjectCollection : IEquatable<MyObject>
    {        private List<MyObject> _myObjects = new List<MyObject>()
        {            new MyObject(3),            
        new MyObject(4),            
        new MyObject(3),            
        new MyObject(2),           
         new MyObject(3)
        };        //删除所有重复的元素
        public void RemoveDuplicates()
        {
            _myObjects.RemoveAll(Equals); 
        }        public List<MyObject> MyObjects
        {            get
            {                return _myObjects;
            }
        } 

        public bool Equals(MyObject other)
        {
            MyObject duplicate = _myObjects.Find(r => r.Value == other.Value);            
            if (duplicate != null && duplicate!=other)                
            return true;            
            return false;
        }
    }

지정된 조건자에 의해 정의된 조건과 일치하는 요소가 포함되어 있는지 확인합니다.

bool Contains(obj)

지정된 조건자에 의해 정의된 조건과 일치하는 요소를 검색하고 일치하는 첫 번째 요소를 반환합니다.

bool Exists(Predicate<T> match)

지정된 조건자에 의해 정의된 조건과 일치하는 모든 요소를 ​​검색합니다.

T Find(Predicate<T> match)

지정된 조건자로 정의된 조건과 일치하는 요소를 검색하고 일치하는 첫 번째 요소의 0부터 시작하는 인덱스를 반환합니다.

List<T> FindAll(Predicate<T> match)

지정된 조건자로 정의된 조건과 일치하는 요소를 검색합니다. 지정된 인덱스부터 마지막 ​​요소까지의 요소 범위에서 처음 나타나는 요소의 0부터 시작하는 인덱스를 반환합니다.

int FindIndex(Predicate<T> match)

지정된 조건자에 정의된 조건과 일치하는 요소를 검색하고 지정된 인덱스에서 시작하고 지정된 수의 요소를 포함하는 요소 범위에서 처음으로 나타나는 0부터 시작하는 인덱스를 반환합니다

int FindIndex(int startIndex, Predicate<T> match)

int FindIndex(int startIndex, int count, Predicate<T> match)

T FindLast(Predicate<T> match)

int FindLastIndex(Predicate<T> match)

int FindLastIndex(int startIndex, Predicate<T> match)

지정된 개체를 검색하고 첫 번째 일치 항목의 0부터 시작하는 인덱스를 반환합니다.

int FindLastIndex(int startIndex, int count, Predicate<T> match)

지정된 개체를 검색하고 지정된 인덱스부터 마지막 ​​요소까지의 요소 범위에서 첫 번째 일치 항목을 반환합니다. based index of item

int IndexOf(T item)

int IndexOf(T item, int index)

지정된 개체를 검색하고 마지막으로 일치하는 항목의 0부터 시작하는 인덱스를 반환합니다.

int IndexOf(T item, int index, int count)

int LastIndexOf(T item)

int LastIndexOf(T item, int index)

4-5 이진 검색

기본 비교기를 사용하여 전체

sorted

목록에서 요소를 검색하고 해당 요소의 0부터 시작하는 인덱스를 반환합니다.

int LastIndexOf(T item, int index, int count)

는 지정된 비교기를 사용하여 전체

sorted 목록에서 요소를 검색하고 해당 요소의 0부터 시작하는 인덱스를 반환합니다.

 int BinarySearch(T item);

rrree

4-6 정렬

기본 비교기를 사용하여 전체 목록의 요소를 정렬합니다.

int BinarySearch(T item, IComparer<T> comparer)

지정된 System.Comparison을 사용하여 전체 목록의 요소를 정렬합니다.

int BinarySearch(int index, int count, T item, IComparer<T> comparer)

지정된 비교기를 사용하여 목록의 요소를 정렬합니다.

void Sort()

rrree

4-7 성능 분석

작업	시간 복잡도
추가	O(1) 또는 O(n)
삽입	O(n)
제거	O(n )
GetAnItem	O(1)
정렬	O (nlogn), 최악의 경우 O(n^2)
찾기	O(n)

4-8 附使用陷阱点：

1 list.Min() 和 list.Max() 和 Average()等Linq方法，当list元素个数为0，则会出现“序列不包含任何元素”的异常。

2 object.ToString() 使用前要检测object是否为null。

3 Foreach遍历时，迭代器是不允许增加或删除的。例如：  

 public List<MDevice> GetNormalDevices(List<MDevice> devices)
    {
        rtnDevices = devices;        foreach (var device in devices)
        {            var tmpdevices = bslMDevice.GetMDeviceByDeviceCode(device.DeviceCode);            
        if (!devices[0].IsNormal)
            {            //这是非法的，因为移除rtnDevices列表的一个元素，等价于移除devices列表。
                rtnDevices.Remove(device); 
            }
        }
    }

5 SortedList

5-1 SortedList简介

Sorted表明了它内部实现自动排序，List表明了它有点像List，可以通过index访问集合中的元素。

5-2 内部实现机理

一个SortedList对象内部维护了2个数组，以此来存储元素，其中一个数组用来存放键（keys），另一个存放键关联的值（values）。每一个元素都是键值对（key/value pair）。key不能是null，value可以。

5-3 总结API

5-3-1 Capacity

一个SortedList对象的容量是SortedList能容纳的元素数，这个值是动态变化，自动调整的。如下所示：

SortedList mySL = new SortedList();
mySL.Add("Third", "!");
mySL.Add("Second", "World");
mySL.Add("First", "Hello");
Console.WriteLine( "mySL" );
Console.WriteLine( "  Capacity: {0}", mySL.Capacity );

此时Capacity: 16

如果添加到mySL中的元素增多，相应的Capacity会相应的自动变大。

5-3-2 访问元素

通过index访问

SortedList对象要想通过index访问，需要使用构造函数SortedList() 或 SortedList(IComparer icompared)。

SortedList sortedList = new SortedList();
sortedList.Add(3,"gz");
sortedList.Add(9, "lhx");
sortedList.Add(3, "gz");object getByIndex = sortedList.GetByIndex(2);

通过key访问

SortedList对象要想通过key访问，需要使用带有TKey,TValue的泛型构造函数。

SortedList<int,string> sortedList = new SortedList<int,string>();
sortedList.Add(3,"gz");
sortedList.Add(9, "lhx");object getByIndex = sortedList[3];

5-3-3排序

SortedList有一种默认的比较顺序，比如下面的代码：

SortedList<int,string> sortedList = new SortedList<int,string>();
sortedList.Add(9,"gz");
sortedList.Add(3, "lhx");

结果是 sortedList中第一个对是3,”lhx”

如果不想按照默认的排序顺序，需要自己在构造时定制一种排序顺序，如下面的代码：

实现排序接口

新建一个私有排序类，实现接口IComparer

private class ImplementICompare: IComparer<int>
  {      public int Compare(int x, int y)
      {          return x < y ? 1 : -1;
      }
  }

构造SortedList

ImplementICompare impleCompare = new ImplementICompare();
SortedList<int, string> sortedList = new SortedList<int, string>(impleCompare);
sortedList.Add(9,"gz");
sortedList.Add(3, "lhx");

按照键从大到小的顺序排序，结果是 sortedList中第一个对是9,”gz”

5-3-4 添加元素

用add接口实现添加某个元素到集合中，不允许重复添加相同键。

SortedList<int,string> sortedList = new SortedList<int,string>();
sortedList.Add(9,"gz");
sortedList.Add(3, "lhx");

5-3-5 移除元素

移除集合中指定元素Remove(object removedElement)；指定index处移除元素RemoveAt(int index)。

Remove(object)

SortedList mySL = new SortedList();
mySL.Add( "3c", "dog" );
mySL.Add( "2c", "over" );
mySL.Add( "3a", "the" );
mySL.Add( "3b", "lazy" );   
mySL.Remove( "3b" ); //sucessful to remove

SortedList<int, string> sortedList = new SortedList<int, string>();
sortedList.Add(9,"gz");
sortedList.Add(3, "lhx");bool removedFlag = sortedList.Remove(3); //true

ImplementICompare impleCompare = new ImplementICompare();
SortedList<int, string> sortedList = new SortedList<int, string>(impleCompare);
sortedList.Add(9,"gz");
sortedList.Add(3, "lhx");bool removedFlag = sortedList.Remove(3); //false

这是需要注意的一个地方，构造器带有impleCompare实现了排序接口时，好像不能移除某个元素，需要待确认。

RemoveAt(int index)

SortedList sorted = new SortedList();
sorted.Add(9, "gz");
sorted.Add(3, "lhx");
sortedList.RemoveAt(1); //在排序后的位置移除，sortedList的一个对的键 为3，第二个对的键为9，因此移除了9这个键值对

5-4 性能

一个SortedList的操作相比Hashtable对象是要慢些的，由于它实现了排序功能。但是，SortedList提供了访问的方便性，由于既可以通过index，也可以通过key去访问元素。

6 .net容器相关接口

接口	描述
IEnumerable	实现foreach语句需要实现此接口，接口方法GetEnumerator返回枚举器。
ICollection	方法：Count属性，CopyTo(Array),Add, Remove, Clear
IList	定义了indexer,Insert, RemoveAt方法，继承ICollection
ISet	方法：求并集，交集，继承于ICollection
IDictionary	有key和value的集合实现
ILookup	类似上，允许multiple values with one key.
IComparer	comparer实现，排序比较的规则
IEqualityComparer	对象be compared for equality另一个对象
IProducerConsumerCollection	thread-safe collection classes

7 인터페이스 UML

8 각 컨테이너의 시간 복잡도

集合类型	Add	Insert	Remove	Item	Sort	Find
List	O(1)或O(n)	O(n)	O(n)	O(1)	O(nlogn)	O(n)
Stack	O(1)或O(n)	不适用	pop() O(1)	不适用	不适用	不适用
Queue	O(1)或O(n)	不适用	O(1)	不适用	不适用	不适用
HashSet	O(1)或O(n)	O(1)或O(n)	O(1)	不适用	不适用	不适用
LinkedList	O(1)	O(1)	O(1)	O(n)	不适用	O(n)
Dictionary	O(1)或O(n)	不适用	O(1)	O(1)	不适用	不适用
SortedDictionary	O(logn)	不适用	O(logn)	O(logn)	不适用	不适用
SortedList	O(logn)	不适用	O(n)	O(logn)	不适用	不适用

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