詳述C#泛型集合相關(guān)內(nèi)容
為什么要用C#泛型集合？
在C# 2.0之前，主要可以通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn)集合：
a.使用ArrayList
直接將對(duì)象放入ArrayList，操作直觀，但由于集合中的項(xiàng)是Object類(lèi)型，因此每次使用都必須進(jìn)行繁瑣的類(lèi)型轉(zhuǎn)換。
b.使用自定義集合類(lèi)
比較常見(jiàn)的做法是從CollectionBase抽象類(lèi)繼承一個(gè)自定義類(lèi)，通過(guò)對(duì)IList對(duì)象進(jìn)行封裝實(shí)現(xiàn)強(qiáng)類(lèi)型集合。這種方式要求為每種集合類(lèi)型寫(xiě)一個(gè)相應(yīng)的自定義類(lèi)，工作量較大。泛型集合的出現(xiàn)較好的解決了上述問(wèn)題，只需一行代碼便能創(chuàng)建指定類(lèi)型的集合。
什么是泛型？
泛型是C# 2.0中的新增元素(C++中稱為模板)，主要用于解決一系列類(lèi)似的問(wèn)題。這種機(jī)制允許將類(lèi)名作為參數(shù)傳遞給泛型類(lèi)型，并生成相應(yīng)的對(duì)象。將泛型(包括類(lèi)、接口、方法、委托等)看作模板可能更好理解，模板中的變體部分將被作為參數(shù)傳進(jìn)來(lái)的類(lèi)名稱所代替，從而得到一個(gè)新的類(lèi)型定義。泛型是一個(gè)比較大的話題，在此不作詳細(xì)解析，有興趣者可以查閱相關(guān)資料。
怎樣創(chuàng)建泛型集合？
主要利用System.Collections.Generic命名空間下面的List泛型類(lèi)創(chuàng)建集合，語(yǔ)法如下：
- List＜T＞ ListOfT = new List＜T＞();
其中的"T"就是所要使用的類(lèi)型，既可以是簡(jiǎn)單類(lèi)型，如string、int，也可以是用戶自定義類(lèi)型。下面看一個(gè)具體例子。
定義Person類(lèi)如下：
- class Person
- {
- private string _name; //姓名
- private int _age; //年齡
- //創(chuàng)建Person對(duì)象
- public Person(string Name, int Age)
- {
- this._name= Name;
- this._age = Age;
- }
- //姓名
- public string Name
- {
- get { return _name; }
- }
- //年齡
- public int Age
- {
- get { return _age; }
- }
- }
- //創(chuàng)建Person對(duì)象
- Person p1 = new Person("張三", 30);
- Person p2 = new Person("李四", 20);
- Person p3 = new Person("王五", 50);
- //創(chuàng)建類(lèi)型為Person的對(duì)象集合
- List＜Person＞ persons = new List＜Person＞();
- //將Person對(duì)象放入集合
- persons.Add(p1);
- persons.Add(p2);
- persons.Add(p3);
- //輸出第2個(gè)人的姓名
- Console.Write(persons[1].Name);
可以看到，泛型集合大大簡(jiǎn)化了集合的實(shí)現(xiàn)代碼，通過(guò)它，可以輕松創(chuàng)建指定類(lèi)型的集合。非但如此，泛型集合還提供了更加強(qiáng)大的功能，下面看看其中的排序及搜索。
C#泛型集合的排序
排序基于比較，要排序，首先要比較。比如有兩個(gè)數(shù)1、2，要對(duì)他們排序，首先就要比較這兩個(gè)數(shù)，根據(jù)比較結(jié)果來(lái)排序。如果要比較的是對(duì)象，情況就要復(fù)雜一點(diǎn)，比如對(duì)Person對(duì)象進(jìn)行比較，則既可以按姓名進(jìn)行比較，也可以按年齡進(jìn)行比較，這就需要確定比較規(guī)則。一個(gè)對(duì)象可以有多個(gè)比較規(guī)則，但只能有一個(gè)默認(rèn)規(guī)則，默認(rèn)規(guī)則放在定義該對(duì)象的類(lèi)中。默認(rèn)比較規(guī)則在CompareTo方法中定義，該方法屬于IComparable＜T＞泛型接口。請(qǐng)看下面的代碼：
- class Person ：IComparable＜Person＞
- {
- //按年齡比較
- public int CompareTo(Person p)
- {
- return this.Age - p.Age;
- }
- }
CompareTo方法的參數(shù)為要與之進(jìn)行比較的另一個(gè)同類(lèi)型對(duì)象，返回值為int類(lèi)型，如果返回值大于0，表示***個(gè)對(duì)象大于第二個(gè)對(duì)象，如果返回值小于0,表示***個(gè)對(duì)象小于第二個(gè)對(duì)象，如果返回0,則兩個(gè)對(duì)象相等。
定義好默認(rèn)比較規(guī)則后，就可以通過(guò)不帶參數(shù)的Sort方法對(duì)集合進(jìn)行排序，如下所示:
- //按照默認(rèn)規(guī)則對(duì)集合進(jìn)行排序
- persons.Sort();
- //輸出所有人姓名
- foreach (Person p in persons)
- {
- Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序?yàn)?李四"、"張三"、"王五"
- }
實(shí)際使用中，經(jīng)常需要對(duì)集合按照多種不同規(guī)則進(jìn)行排序，這就需要定義其他比較規(guī)則，可以在Compare方法中定義，該方法屬于IComparer＜T＞泛型接口，請(qǐng)看下面的代碼：
- class NameComparer : IComparer＜Person＞
- {
- //存放排序器實(shí)例
- public static NameComparer Default = new NameComparer();
- //按姓名比較
- public int Compare(Person p1, Person p2)
- {
- return System.Collections.Comparer.Default.Compare(p1.Name, p2.Name);
- }
- }
Compare方法的參數(shù)為要進(jìn)行比較的兩個(gè)同類(lèi)型對(duì)象，返回值為int類(lèi)型，返回值處理規(guī)則與CompareTo方法相同。其中的Comparer.Default返回一個(gè)內(nèi)置的Comparer對(duì)象，用于比較兩個(gè)同類(lèi)型對(duì)象。
下面用新定義的這個(gè)比較器對(duì)集合進(jìn)行排序：
- //按照姓名對(duì)集合進(jìn)行排序
- persons.Sort(NameComparer.Default);
- //輸出所有人姓名
- foreach (Person p in persons)
- {
- Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序?yàn)?李四"、"王五"、"張三"
- }
還可以通過(guò)委托來(lái)進(jìn)行集合排序，首先要定義一個(gè)供委托調(diào)用的方法，用于存放比較規(guī)則，可以用靜態(tài)方法。請(qǐng)看下面的代碼：
- class PersonComparison
- {
- //按姓名比較
- public static int Name(Person p1, Person p2)
- {
- return System.Collections.Comparer.Default.Compare(p1.Name, p2.Name);
- }
- }
方法的參數(shù)為要進(jìn)行比較的兩個(gè)同類(lèi)型對(duì)象，返回值為int類(lèi)型，返回值處理規(guī)則與CompareTo方法相同。然后通過(guò)內(nèi)置的泛型委托System.Comparison對(duì)集合進(jìn)行排序：
- System.Comparison＜Person＞ NameComparison = new System.Comparison＜Person＞(PersonComparison.Name);
- persons.Sort(NameComparison);
- //輸出所有人姓名
- foreach (Person p in persons)
- {
- Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序?yàn)?李四"、"王五"、"張三"
- }
可以看到，后兩種方式都可以對(duì)集合按照指定規(guī)則進(jìn)行排序，但筆者更偏向于使用委托方式，可以考慮把各種比較規(guī)則放在一個(gè)類(lèi)中，然后進(jìn)行靈活調(diào)用。
C#泛型集合的搜索
搜索就是從集合中找出滿足特定條件的項(xiàng)，可以定義多個(gè)搜索條件，并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)用。首先，定義搜索條件，如下所示：
- class PersonPredicate
- {
- //找出中年人(40歲以上)
- public static bool MidAge(Person p)
- {
- if (p.Age ＞= 40)
- return true;
- else
- return false;
- }
- }
上面的搜索條件放在一個(gè)靜態(tài)方法中，方法的返回類(lèi)型為布爾型，集合中滿足特定條件的項(xiàng)返回true，否則返回false。然后通過(guò)內(nèi)置的泛型委托System.Predicate＜T＞對(duì)集合進(jìn)行搜索：
- System.Predicate＜Person＞ MidAgePredicate = new System.Predicate＜Person＞(PersonPredicate.MidAge);
- List＜Person＞ MidAgePersons = persons.FindAll(MidAgePredicate);
- //輸出所有的中年人姓名
- foreach (Person p in MidAgePersons)
- {
- Console.WriteLine(p.Name); //輸出"王五"
- }
C#泛型集合的擴(kuò)展
如果要得到集合中所有人的姓名，中間以逗號(hào)隔開(kāi)，那該怎么處理？
考慮到單個(gè)類(lèi)可以提供的功能是有限的，很自然會(huì)想到對(duì)List＜T＞類(lèi)進(jìn)行擴(kuò)展，泛型類(lèi)也是類(lèi)，因此可以通過(guò)繼承來(lái)進(jìn)行擴(kuò)展。請(qǐng)看下面的代碼：
- //定義Persons集合類(lèi)
- class Persons : List＜Person＞
- {
- //取得集合中所有人姓名
- public string GetAllNames()
- {
- if (this.Count == 0)
- return "";
- string val = "";
- foreach (Person p in this)
- {
- val += p.Name + ",";
- }
- return val.Substring(0, val.Length - 1);
- }
- }
- //創(chuàng)建并填充Persons集合
- Persons PersonCol = new Persons();
- PersonCol.Add(p1);
- PersonCol.Add(p2);
- PersonCol.Add(p3);
- //輸出所有人姓名
- Console.Write(PersonCol.GetAllNames()); //輸出“張三,李四,王五”
小結(jié)：
本文著重于介紹運(yùn)用C# 2.0中的泛型來(lái)實(shí)現(xiàn)集合，以及對(duì)集合功能進(jìn)行擴(kuò)展，恰當(dāng)?shù)倪\(yùn)用泛型集合，可以減少很多重復(fù)工作，極大的提高開(kāi)發(fā)效率。實(shí)際上，集合只不過(guò)是泛型的一個(gè)典型應(yīng)用，如果想了解更多關(guān)于泛型的知識(shí)，可以查閱其他相關(guān)資料。希望本文對(duì)你有用:-)
附：完整程序
- using System;
- using System.Collections.Generic;
- using System.Collections;
- using System.IO;
- class Person :IComparable< Person>
- {
- private string _name; //姓名
- private int _age; //年齡
- //創(chuàng)建Person對(duì)象
- public Person(string Name, int Age)
- {
- this._name= Name;
- this._age = Age;
- }
- //姓名
- public string Name
- {
- get { return _name; }
- }
- //年齡
- public int Age
- {
- get { return _age; }
- }
- //按年齡比較
- public int CompareTo(Person p)
- {
- return this.Age - p.Age;
- }
- }
- class NameComparer : IComparer< Person>
- {
- //存放排序器實(shí)例
- public static NameComparer Default = new NameComparer();
- //按姓名比較
- public int Compare(Person p1, Person p2)
- {
- return System.Collections.Comparer.Default.Compare(p1.Name, p2.Name);
- }
- }
- class PersonComparison
- {
- //按姓名比較
- public static int Name(Person p1, Person p2)
- {
- return System.Collections.Comparer.Default.Compare(p1.Name, p2.Name);
- }
- }
- class PersonPredicate
- {
- //找出中年人(40歲以上)
- public static bool MidAge(Person p)
- {
- if (p.Age >= 40)
- return true;
- else
- return false;
- }
- }
- public class test
- {
- public static void Main(string[] args)
- {
- //創(chuàng)建Person對(duì)象
- Person p1 = new Person("張三", 30);
- Person p2 = new Person("李四", 20);
- Person p3 = new Person("王五", 50);
- //創(chuàng)建類(lèi)型為Person的對(duì)象集合
- List< Person> persons = new List< Person>();
- //將Person對(duì)象放入集合
- persons.Add(p1);
- persons.Add(p2);
- persons.Add(p3);
- //按照默認(rèn)規(guī)則對(duì)集合進(jìn)行排序
- persons.Sort();
- //輸出所有人姓名
- foreach (Person p in persons)
- {
- Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序?yàn)?李四"、"張三"、"王五"
- }
- persons.Sort(NameComparer.Default);
- //輸出所有人姓名
- foreach (Person p in persons)
- {
- Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序?yàn)?李四"、"王五"、"張三"
- }
- System.Comparison< Person> NameComparison = new System.Comparison< Person>(PersonComparison.Name);
- persons.Sort(NameComparison);
- //輸出所有人姓名
- foreach (Person p in persons)
- {
- Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序?yàn)?李四"、"王五"、"張三"
- }
- System.Predicate< Person> MidAgePredicate = new System.Predicate< Person>(PersonPredicate.MidAge);
- List< Person> MidAgePersons = persons.FindAll(MidAgePredicate);
- //輸出所有的中年人姓名
- foreach (Person p in MidAgePersons)
- {
- Console.WriteLine(p.Name); //輸出"王五"
- }
- }
- }
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