[.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 ///2 /// 动物类(父类 抽象类) 3 /// 4 abstract class Animal 5 { 6 ///7 /// 名字 8 /// 说明:类和子类可访问 9 /// 10 protected string name; 11 12 ///13 /// 构造函数 14 /// 15 /// 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 ///29 /// 名字(虚属性) 30 /// 31 public virtual string MyName 32 { 33 get { return this.name; } 34 } 35 36 ///37 /// 叫声,这个方法去掉虚方法,把循环写在这里 38 /// 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 ///50 /// 创建一个叫声的虚方法,子类重写 51 /// 52 ///53 public virtual string getShoutSound() 54 { 55 return ""; 56 } 57 } 58 /// 59 /// 狗(子类) 60 /// 61 class Dog : Animal 62 { 63 string myName; 64 public Dog(string name) 65 : base(name) 66 { 67 myName = name; 68 } 69 ///70 /// 名字(重写父类属性) 71 /// 72 public override string MyName 73 { 74 get { return "我是:狗狗,我叫:" + this.name; } 75 } 76 ///77 /// 叫(重写父类方法) 78 /// 79 public override string getShoutSound() 80 { 81 return "汪!"; 82 } 83 } 84 85 ///86 /// 猫(子类) 87 /// 88 class Cat : Animal 89 { 90 string myName; 91 public Cat(string name) 92 : base(name) 93 { 94 myName = name; 95 } 96 ///97 /// 名字(重写父类属性) 98 /// 99 public override string MyName100 {101 get { return "我是:猫咪,我叫:" + this.name; }102 }103 ///104 /// 叫(重写父类方法)105 /// 106 public override string getShoutSound()107 {108 return "喵!";109 }110 }111 112 ///113 /// 羊(子类)114 /// 115 class Sheep : Animal116 {117 string myName;118 public Sheep(string name)119 : base(name)120 {121 myName = name;122 }123 ///124 /// 名字(重写父类属性)125 /// 126 public override string MyName127 {128 get { return "我是:羊羊,我叫:" + this.name; }129 }130 ///131 /// 叫(重写父类方法)132 /// 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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