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[ASP.net教程][.net 面向对象编程基础] 数组与集合


[.net 面向对象编程基础] (17) 数组与集合

    学习了前面的C#三大特性,及接口,抽象类这些相对抽象的东西以后,是不是有点很累的感觉。具体的东西总是容易理解,因此我们在介绍前面抽象概念的时候,总是举的是具体的实例以加深理解。

   本节内容相当具体,学起来也相当轻松。

1.数组

1.1 什么是数组?

数组是一种数据结构,包含同一个类型的多个元素。

1.2数组的初始化

string[] mystringArray; 

类型+方框号 数组名

1.3数组初始化

我们知道数组是引用类型,所以需要给他分配堆上的内存。

1.myIntArray = new int[3];

2.myIntArray = new int[] { 1, 2, 3 };

3.int[] myIntArray = { 1, 2, 3 };  //当使用这种方法对数组进行初始化时,只能在声明变量数组时使用,不能在声明数组之后使用。

1.4 数组的访问

数组在声明和初始化后,可以使用索引器进行访问,索引器总是以0开头,表示第一个元素。

 //数组调用string[] stringArray = new string[] { "aa", "bb", "cc" };Console.WriteLine("stringValue=\"{0}\"", stringArray[0]);Console.ReadLine();//运行结果为://stringValue="aa"

 1.5数组类型

数组根据维度不同,分为矩阵数组(一维数组,二维数组,多维数组)和锯齿数组(也就是数组的数组),下面看一下他们的声明方式

//数组 声明string[] stringArray = new string[] { "aa", "bb", "cc" };//数组 访问Console.WriteLine("一维数组第一个值为:{0}", stringArray[0]);//运行结果为:一维数组第一个值为:aa//二维数组 声明string[,] stringArray2 = new string[,] { { "a1", "a2", "ac" }, { "b1", "b2", "b3" }, { "c1", "c2", "c3" } };//二维数组访问Console.WriteLine("二维数组的1维第1个值是:{0}", stringArray2[0, 0]);//运行结果为:二维数组1维第1个值为:a1//三维数组访问 声明int[, ,] myIntArray3 = new int[,,] {        { {1,1}, {11,11}, {111,111} },         { {2,2}, {22,22}, {222,222} },         { {3,3}, {33,33}, {333,333} },         { {4,4}, {44,44}, {444,444} }         };//三维数组访问 访问Console.WriteLine("三维数组2维的2维的第2个值为:{0}", myIntArray3[1,1, 1]);//运行结果为:三维数组2维的2维的第2个值为:22//锯齿数组(又称数组的数组)int[][] myIntArray4 = new int[3][];myIntArray4[0] = new int[] { 1, 11, 111 };myIntArray4[1] = new int[2] { 2, 22 };myIntArray4[2] = new int[] { 3, 33, 333, 3333 };Console.WriteLine("锯齿数组第3个数组的第2个值为:{0}", myIntArray4[2][1]);//运行结果为:锯齿数组第3个数组的第2个值为:33Console.ReadLine();

2.集合

2.1.什么时集合?

广义的角度理解集合,就是一组东西聚集在一起。而.NET的集合的定义为:在.NET Framework 中,提供了用于数据存储和检索的专用类,这些类统称集合。这些类提供对堆栈、队列、列表和哈希表的支持。大多数集合类实现相同的接口。

其中最常用的是System.Collections命名空间下的ArrayList,它是按需分配自动增加的实现IList接口的数组。它的默认初始容量为0,因此集合的索引从0开始。

2.2.数组和集合的区别:

在介绍集合前,先说一下集合和数组的区别,既然有了数组,为何C#还要设定一个集合呢?

区别如下:

数组有他的优点,就是在内存中连续存储,遍历比较方便,也可以很方便的修改元素。缺点就是需要指定数组变量大小,此外,两个元素间添加一个元素也比较麻烦。

而集合则不需要事先定义大号,可以根据需要自动分配大小。随意添加移除某一范围元素也比较方法。

2.3 示例:

  还是以前面的动物家族为例,说明集合ArrayList的插入,添加,移除操作 

 1 /// <summary> 2 /// 动物类(父类 抽象类) 3 /// </summary> 4 abstract class Animal 5 { 6   /// <summary> 7   /// 名字 8   /// 说明:类和子类可访问 9   /// </summary> 10   protected string name; 11  12   /// <summary> 13   /// 构造函数 14   /// </summary> 15   /// <param name="name"></param> 16   public Animal(string name) 17   { 18     this.name = name; 19   } 20  21   private int shoutNum = 3; 22   public int ShoutNum 23   { 24     get { return shoutNum; } 25     set { shoutNum = value; } 26   } 27  28   /// <summary> 29   /// 名字(虚属性) 30   /// </summary> 31   public virtual string MyName 32   { 33     get { return this.name; } 34   } 35  36   /// <summary> 37   /// 叫声,这个方法去掉虚方法,把循环写在这里 38   /// </summary> 39   public void Shout() 40   { 41     string result = ""; 42     for (int i = 0; i < ShoutNum; i++) 43       result += getShoutSound() + "!"; 44  45     Console.WriteLine(MyName); 46     Console.WriteLine(result); 47   } 48  49   /// <summary> 50   /// 创建一个叫声的虚方法,子类重写 51   /// </summary> 52   /// <returns></returns> 53   public virtual string getShoutSound() 54   { 55     return ""; 56   } 57 } 58 /// <summary> 59 /// 狗(子类) 60 /// </summary> 61 class Dog : Animal 62 { 63   string myName; 64   public Dog(string name) 65     : base(name) 66   { 67     myName = name; 68   } 69   /// <summary> 70   /// 名字(重写父类属性) 71   /// </summary> 72   public override string MyName 73   { 74     get { return "我是:狗狗,我叫:" + this.name; } 75   } 76   /// <summary> 77   /// 叫(重写父类方法) 78   /// </summary> 79   public override string getShoutSound() 80   { 81     return "汪!"; 82   } 83 } 84    85 /// <summary> 86 /// 猫(子类) 87 /// </summary> 88 class Cat : Animal 89 { 90   string myName; 91   public Cat(string name) 92     : base(name) 93   { 94     myName = name; 95   } 96   /// <summary> 97   /// 名字(重写父类属性) 98   /// </summary> 99   public override string MyName100   {101     get { return "我是:猫咪,我叫:" + this.name; }102   }103   /// <summary>104   /// 叫(重写父类方法)105   /// </summary>106   public override string getShoutSound()107   {108     return "喵!";109   }110 }111 112 /// <summary>113 /// 羊(子类)114 /// </summary>115 class Sheep : Animal116 {117   string myName;118   public Sheep(string name)119     : base(name)120   {121     myName = name;122   }123   /// <summary>124   /// 名字(重写父类属性)125   /// </summary>126   public override string MyName127   {128     get { return "我是:羊羊,我叫:" + this.name; }129   }130   /// <summary>131   /// 叫(重写父类方法)132   /// </summary>133   public override string getShoutSound()134   {135     return "咩!";136   }137 }

调用及返回结果:增加、添加、移除实现示例如下:

 1 //IList 添加、插入元素 2 IList animalList = new ArrayList(); 3 Cat huaHua = new Cat("花花"); 4 animalList.Insert(0, new Dog("旺财"));//Insert是在指定的索引处插入元素 5 animalList.Add(new Cat("阿狸"));//Add是在集合最后面插入元素 6 animalList.Insert(animalList.Count, new Sheep("慢羊羊")); 7 animalList.Add(huaHua); 8 //增加四个元素后的返回结果如下 9 Console.WriteLine("增加四个元素后的返回结果:");10 foreach (Animal animal in animalList)11 {12   animal.Shout();13 }14 15 //移除元素16 //旺财和阿狸退出队列17 animalList.RemoveAt(0);18 animalList.RemoveAt(0);//注意这里当移除一个元素后,后面的元素会排到第一位了,移除第二个元素不能是 animalList.RemoveAt(1);19 animalList.Remove(huaHua);//Remove是指移除指定的元素,注意这里不能animalList.Remove(new Cat("花花"));这样写查找不到,因为new以后又是另一个实例了(另一只同名的猫而已)20 21 //移除元素后的返回结果如下:22 Console.WriteLine("执行移除后的返回结果:");23 foreach (Animal animal in animalList)24 {25   animal.Shout();26 }27 Console.ReadLine();

返回结果:

2.4集合ArrayList的缺点

集合ArrayList相比数组有这么多好处,但是他也是有很多缺点的

A.ArrayList并非类型安全

ArrayList不论什么类型都接受,实际是接受一个object类型。

比如如下操作:

ArrayList ar = new ArrayList();ar.Add(111);ar.Add("bbb");

我们使用foreach遍历的时候   foreach(int array in ar){}那么遇到”bbb”则程度报错,因此我们说他是非安全类型。

B.遍历ArrayList资源消耗大

因此类型的非安全,我们在使用ArrayList的时候,就意味着增加一个元素,就需要值类型转换为Object对象。遍历的时候,又需要将Object转为值类型。

就是装箱(boxing,指将值类型转换为引用类型)和拆箱(unboxing,指将引用类型转换为值类型)

由于装箱了拆箱频繁进行,需要大量计算,因此开销很大。如此说来还不如数组来的方便。我们只能说各有利弊,小伙伴们不要急,.net的设计者在2.0以后的版本中为我们解决了上述后顾之忧,那就是下一节要说的泛型。

3.要点:

A.数组是一种数据结构,包含有同类型的多个元素

B..集合是.net中提供数据存储和检索的专用类

C.ArrayList是按需分配自动增加的实现IList接口的数组

D.集合和数组各有优缺点,数组定义需要预先指定大小,而集合虽然不需要事先指定,但是存在类型安全和资源消耗过大的缺陷。

使用泛型可以解决上面的问题。

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