C# List<T>泛型详解

所属命名空间:System.Collections.Generic    

List<T>类是 ArrayList 类的泛型等效类。该类使用大小可按需动态增加的数组实现 IList<T> 泛型接口。

泛型的好处: 它为使用c#语言编写面向对象程序增加了极大的效力和灵活性。不会强行对值类型进行装箱和拆箱,或对引用类型进行,向下强制类型转换,所以性能得到提高。

性能注意事项: List[T]两点优势

(1)在决定使用IList<T> 还是使用ArrayList类(两者具有类似的功能)时,记住IList<T> 类在大多数情况下执行得更好并且是类型安全的。

(2)如果对IList<T> 类的类型 T 使用引用类型,则两个类的行为是完全相同的。但是,如果对类型 T 使用值类型,则需要考虑实现和装箱问题。

添加到ArrayList 中的任何引用或值类型都将隐式地向上强制转换为Object。如果项是值类型,则必须在将其添加到列表中时进行装箱操作,在检索时进行取消装箱操作。强制转换以及装箱和取消装箱操作都会降低性能;在必须对大型集合进行循环访问的情况下,装箱和取消装箱的影响非常明显。---微软

1.添加元素

(1)List. Add(T item)   添加一个元素,E.g.:    mList.Add("John");

(2)List. AddRange(IEnumerable<T>collection)   添加一组元素,

E.g.: string[] temArr = { "Ha","Hunter", "Tom","Lily", "Jay","Jim", "Kuku",  "Locu"};

          mList.AddRange(temArr);

(3)在index位置添加一个元素, E.g.:    mList.Insert(1, "Hei");

2.删除元素

(1)删除一个值,E.g.:   mList.Remove("Hunter");

(2)删除下标index的元素,E.g.:   mList.RemoveAt(0);

(3)从下标index开始,删除count个元素,  E.g.:   mList.RemoveRange(3, 2);

3.排序元素

(1)默认是元素第一个字母按升序,E.g.:   mList.Sort();

(2)顺序反转,E.g.:List. Reverse ()   ;可以与List. Sort ()配合使用,达到想要的效果

4.查找元素

(1)List.Find 方法:搜索与指定谓词所定义的条件相匹配的元素,并返回整个 List 中的第一个匹配元素。

Predicate是对方法的委托,如果传递给它的对象与委托中定义的条件匹配,则该方法返回 true。当前 List 的元素被逐个传递给Predicate委托,并在 List 中向前移动,从第一个元素开始,到最后一个元素结束。当找到匹配项时处理即停止。

public T Find(Predicate<T>match);

委托给拉姆达表达式:

E.g.:

委托给一个函数

 1 string listFind1 = mList.Find(ListFind);   //委托给ListFind函数
 2 Console.WriteLine(listFind);           //输出是Hunter
 3 
 4 //ListFind函数:
 5 public bool ListFind(string name)
 6         {
 7             if(name.Length > 3)
 8             {
 9                 returntrue;
10             }
11             returnfalse;
12          }

这两种方法的结果是一样的。

List.FindLast 方法:搜索与指定谓词所定义的条件相匹配的元素,并返回整个 List 中的最后一个匹配元素。

(2)List.TrueForAll方法:  确定是否 List 中的每个元素都与指定的谓词所定义的条件相匹配

publicbool TrueForAll(Predicate<T> match);

委托给拉姆达表达式:

 1 bool flag=mList.TrueForAll(name=>)
 2 {
 3 if (name.Length>3)
 4 {
 5 return true;
 6 }
 7 else
 8 {
 9 return false;
10 }
11 }
12 Console.WriteLine("True for all:"+flag);//flag 的值为False

委托给一个函数,这里用到上面的ListFind函数:

1 bool flag = mList.TrueForAll(ListFind); //委托给ListFind函数
2 Console.WriteLine("True forall:  "+flag);  //flag值为false

(3)List.FindAll方法:检索与指定谓词所定义的条件相匹配的所有元素。

publicList<T>FindAll(Predicate<T> match);

 1 E.g.:
 2 
 3 List<string> subList =mList.FindAll(ListFind); //委托给ListFind函数
 4 
 5         foreach (string s in subList)
 6 
 7         {
 8 
 9             Console.WriteLine("element in subList: "+s);
10 
11         }
12 
13         //这时subList存储的就是所有长度大于3的元素
14 
15 //List.Take(n):  获得前n行 返回值为IEnumetable<T>,T的类型与List<T>的类//型一样
16 
17 E.g.:
18 
19 IEnumerable<string>takeList=  mList.Take(5);
20 
21           foreach(string s intakeList)
22 
23           {
24 
25               Console.WriteLine("element in takeList: " + s);
26 
27           }
28 
29      //  这时takeList存放的元素就是mList中的前5个

(3)List.Where方法:检索与指定谓词所定义的条件相匹配的所有元素。跟List.FindAll方法类似。

(4)List.RemoveAll方法:移除与指定的谓词所定义的条件相匹配的所有元素。

C# List<T>排序总结

这里有很多种方法对List进行排序,本文总结了三种方法,但多种实现。

1.对基础类型排序

方法一:

调用sort方法,如果需要降序,进行反转:

List<int> list = new List<int>();
list.Sort();// 升序排序
list.Reverse();// 反转顺序

方法二:

使用lambda表达式,在前面加个负号就是降序了

List<int> list= new List<int>(){5,1,22,11,4};
list.Sort((x, y) => x.CompareTo(y));//升序
list.Sort((x, y) => -x.CompareTo(y));//降序

接下来是对非基本类型排序,以一个类为例。


2.准备

首先写一个类用于排序,里面有两个属性,一个构造方法,重写了ToString方法:

class People
    {
        private int _id;
        private string _name;

        public People(int id,string name)
        {
            this._id = id;
            this.Name = name;
        }

        public int Id
        {
            get
            {
                return _id;
            }

            set
            {
                _id = value;
            }
        }

        public string Name
        {
            get
            {
                return _name;
            }

            set
            {
                _name = value;
            }
        }
        //重写ToString
        public override string ToString()
        {
            return "ID:"+_id+"   Name:"+_name;
        }
    }

然后添加一些随机数据,仍希望用Sort排序

        List<People> list = new List<People>();
            Random r = new Random();
            //添加数据
            for(int i = 0; i < 10; i++)
            {
                int j = r.Next(0, 10);
                list.Add(new People(j, "name" + j));
            }

            Console.WriteLine("排序前:");
            foreach(var p in list)
            {
                Console.WriteLine(p);
            }

            list.Sort();//排序
            Console.WriteLine("排序后:");
            foreach (var p in list)
            {
                Console.WriteLine(p);
            }

很不幸,前面输出正常,后面抛异常了:

1

查看Sort源码可知它有如下几个重载:

2

第三和第四个差不多。

3.实现IComparable接口

4

可以看到它只有一个方法,我们只需要修改类本身

class People: IComparable<People>
    {
        private int _id;
        private string _name;

        public People(int id,string name)
        {
            this._id = id;
            this.Name = name;
        }

        public int Id
        {
            get
            {
                return _id;
            }

            set
            {
                _id = value;
            }
        }

        public string Name
        {
            get
            {
                return _name;
            }

            set
            {
                _name = value;
            }
        }

        //重写的CompareTo方法,根据Id排序
        public int CompareTo(People other)
        {
            if (null == other)
            {
                return 1;//空值比较大,返回1
            }
            //return this.Id.CompareTo(other.Id);//升序
            return other.Id.CompareTo(this.Id);//降序
        }

        //重写ToString
        public override string ToString()
        {
            return "ID:"+_id+"   Name:"+_name;
        }
    }

3

4.实现IComparer接口

我们首先来看看这个接口:

    public interface IComparer<in T>
    {

        // Parameters:
        //   x:
        //     The first object to compare.
        //
        //   y:
        //     The second object to compare.
        //
        // Returns:
        //     A signed integer that indicates the relative values of x and y, as shown in the
        //     following table.Value Meaning Less than zerox is less than y.Zerox equals y.Greater
        //     than zerox is greater than y.
        int Compare(T x, T y);
    }

重点就看返回值,小于0代表x < y,等于0代表x=y,大于0代表x > y.

下面看一下类的实现,非常简单,一句代码:

class People:IComparer<People>
    {
        private int _id;
        private string _name;

        public People()
        {
        }

        public People(int id,string name)
        {
            this._id = id;
            this.Name = name;
        }

        public int Id
        {
            get
            {
                return _id;
            }

            set
            {
                _id = value;
            }
        }

        public string Name
        {
            get
            {
                return _name;
            }

            set
            {
                _name = value;
            }
        }

        //Compare函数
        public int Compare(People x, People y)
        {
            return x.Id.CompareTo(y.Id);//升序
        }

        //重写ToString
        public override string ToString()
        {
            return "ID:"+_id+"   Name:"+_name;
        }
    }

但是还没完,我们其实是用了第2点说的第一个重载方法,所以List还需要参数:

            IComparer<People> comparer = new People();
            list.Sort(comparer);
  • 1
  • 2

5.更简单的

虽然想实现排序上面的接口代码也不多,但有时候只是偶尔排序,并不像修改类,怎么办呢?当然有更简单的方法,委托和lambda表达式:

所以就有了下面的代码,不需要修改类,只需要用委托构造重载而已:

        list.Sort(
                delegate(People p1,People p2)
                {
                    return p1.Id.CompareTo(p2.Id);//升序
                }
                );

当然,lambda表达式实现更简单:

list.Sort((x,y)=> { return x.Id.CompareTo(y.Id); });
  • 1

6.OrderBy方法

此方法将排序好的list再赋给原来的list,也可以给其他的。

list = list.OrderBy(o => o.Id).ToList();//升序
list = list.OrderByDescending(o => o.Id).ToList();//降序

7.多权重排序

排序的方法我就知道这么多了(其实有更多),接下来还有一个问题,如果希望当ID相同时比较Name,上面的代码就需要改改了。

其中,接口IComparable这样写:

        //重写的CompareTo方法,根据Id排序
        public int CompareTo(People other)
        {
            if (null == other)
            {
                return 1;//空值比较大,返回1
            }

            //等于返回0
            int re = this.Id.CompareTo(other.Id);
            if (0 == re)
            {
                //id相同再比较Name
                return this.Name.CompareTo(other.Name);
            }
            return re;
        }

IComparer和delegate还有lambda里可以这样:

public int Compare(People x, People y)
        {
            int re = x.Id.CompareTo(y.Id);
            if (0 == re)
            {
                return x.Name.CompareTo(y.Name);
            }
            return re;
        }

OrderBy方法有点不同:

list = list.OrderBy(o => o.Id).ThenBy(o=>o.Name).ToList();
list = list.OrderByDescending(o => o.Id).ThenByDescending(o=>o.Name).ToList();//降序

8.总结

虽然说了那么多,其实说到底也就三种方法,两个接口和OrderBy方法,lambda表达式只是让形式更简单。

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