c#中的数组、ArrayList、List区别

2023-07-29,,

首先说明C#中的Array类:Array 类是 C# 中所有数组的基类,它是在 System 命名空间中定义。Array 类提供了各种用于数组的属性和方法。关于Array类的一些属性及方法详见博文:C#中的HashTable和Array类:http://www.cnblogs.com/newcapecjmc/p/7099947.html

    数组
    ArrayList
    泛型List
    总结

在C#中数组,ArrayList,List都能够存储一组对象,那么这三者到底有什么样的区别呢。
(1)数组引入的命名空间:using System;
(2)Array:用法基本与数组同,引入命名空间:using System;
(3)ArrayList:引入命名空间: using System.Collections
(4)List:引入命名空间:using System.Collections.Generic;

数组

数组在C#中最早出现的。在内存中是连续存储的,所以它的索引速度非常快,而且赋值与修改元素也很简单。

    <span style="font-family: SimSun; font-size: 18px;">//数组
    string[] s=new string[2];
    //赋值
    s[0]="a";
    s[1]="b";
    //修改
    s[1]="a1";
    </span>
//数组
string[] s=new string[2]; //赋值
s[0]="a";
s[1]="b";
//修改
s[1]="a1";

但是数组存在一些不足的地方。在数组的两个数据间插入数据是很麻烦的,而且在声明数组的时候必须指定数组的长度,数组的长度过长,会造成内存浪费,过段会造成数据溢出的错误。如果在声明数组时我们不清楚数组的长度,就会变得很麻烦。

针对数组的这些缺点,C#中最先提供了ArrayList对象来克服这些缺点。

ArrayList

ArrayList是命名空间System.Collections下的一部分,在使用该类时必须进行引用,同时继承了IList接口,提供了数据存储和检索。ArrayList对象的大小是按照其中存储的数据来动态扩充与收缩的。所以,在声明ArrayList对象时并不需要指定它的长度。

    <span style="font-family: SimSun; font-size: 18px;">//ArrayList
    ArrayList list1 = new ArrayList();
    //新增数据
    list1.Add("cde");
    list1.Add(5678);
    //修改数据
    list[2] = 34;
    //移除数据
    list.RemoveAt(0);
    //插入数据
    list.Insert(0, "qwe");
    </span>
//ArrayList
ArrayList list1 = new ArrayList(); //新增数据
list1.Add("cde");
list1.Add(5678); //修改数据
list[2] = 34; //移除数据
list.RemoveAt(0); //插入数据
list.Insert(0, "qwe");

从上面例子看,ArrayList好像是解决了数组中所有的缺点,为什么又会有List?

我们从上面的例子看,在List中,我们不仅插入了字符串cde,而且插入了数字5678。这样在ArrayList中插入不同类型的数据是允许的。因为ArrayList会把所有插入其中的数据当作为object类型来处理,在我们使用ArrayList处理数据时,很可能会报类型不匹配的错误,也就是ArrayList不是类型安全的。在存储或检索值类型时通常发生装箱和取消装箱操作,带来很大的性能耗损。

装箱与拆箱的概念:     简单的说:     装箱:就是将值类型的数据打包到引用类型的实例中     比如将string类型的值abc赋给object对象obj

    <span style="font-family: SimSun; font-size: 18px;">String  i=”abc”;
    object obj=(object)i;
    </span>
String  i=”abc”;
object obj=(object)i;

    拆箱:就是从引用数据中提取值类型:比如将object对象obj的值赋给int类型的变量j

object obj=”abc”;

   int j = (int)obj;//拆箱:将引用类型的obj转化为值类型j;

 注明: string i=(string)obj;//关于拆箱原来写成这样,现更正为int j = (int) obj;

    装箱与拆箱的过程是很损耗性能的。

补充:

Array的用法与数组几乎一样,可以看做是数组。在定义的时候需要指定长度;ArrayList的用法与普通集合一样,定义的时候不需要指定长度;
如:Array[] animalArray = new Array[2];
    ArrayList animalArrayList = new ArrayList();

泛型List

因为ArrayList存在不安全类型与装箱拆箱的缺点,所以出现了泛型的概念。List类是ArrayList类的泛型等效类,它的大部分用法都与ArrayList相似,因为List类也继承了IList接口。最关键的区别在于,在声明List集合时,我们同时需要为其声明List集合内数据的对象类型。

比如:

    <span style="font-family: SimSun; font-size: 18px;">List<string> list = new List<string>();
    //新增数据
    list.Add(“abc”);
    //修改数据
    list[0] = “def”;
    //移除数据
    list.RemoveAt(0);
    </span>
List<string> list = new List<string>();

//新增数据
list.Add(“abc”); //修改数据
list[0] = “def”; //移除数据
list.RemoveAt(0);

上例中,如果我们往List集合中插入int数组123,IDE就会报错,且不能通过编译。这样就避免了前面讲的类型安全问题与装箱拆箱的性能问题了。

补充:

总结:

数组的容量是固定的,您只能一次获取或设置一个元素的值,而ArrayList或List<T>的容量可根据需要自动扩充、修改、删除或插入数据。

数组可以具有多个维度,而 ArrayList或 List< T> 始终只具有一个维度。但是,您可以轻松创建数组列表或列表的列表。特定类型(Object 除外)的数组 的性能优于 ArrayList的性能。 这是因为 ArrayList的元素属于 Object 类型;所以在存储或检索值类型时通常发生装箱和取消装箱操作。不过,在不需要重新分配时(即最初的容量十分接近列表的最大容量),List< T> 的性能与同类型的数组十分相近。

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

数组:(1)在声明数组时必须指定数组的大小,过长浪费内存,过短内存溢出(2)在数组中的两个数之间插入数据比较麻烦。

ArrayList(继承了IList接口):可以插入不同的值类型,在数据检索及存储时存在装箱与拆箱操作,容易带来性能消耗。

List(继承了IList接口):在声明List集合时,我们同时需要为其声明List集合内数据的对象类型,避免了装箱与拆箱动作。

 补充:

list<T>类可表示可通过索引访问的对象的强制类型列表,提供用于对列表进行搜索、排序和操作的方法。

作用:泛型最常见的用途是泛型集合。

List的一般用法:所属命名空间:System.Collection.Generic

public class List<T>:IList<T>,Icollection<T>,IEnumerable<T>,IList,Icollection,Ienumerable

List<T>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。

(1)声明 List<T>mlist = new List<T>();  eg: string[] Arr = {"a","b","c"};      List<string> mlist = new List<string>(Arr);

(2)添加一个元素 List.Add(T item)     eg: mlist.Add("d");

(3)添加集合元素    eg: string[] Arr2 ={"f","g"."h"};        mlist.AddRange(Arr2);

(4)在index位置添加一个元素 Insert(int index,T item)    eg: mlist.Insert(1,"p");

(5)遍历List中元素

  foreach(T element in mlist) T的类型与mlist声明时一样      {        Console.WriteLine(element);           }

eg:     foreach(string s in mlist)           {              Console.WriteLine(s);            }

(6)删除元素

List.Remove(T item) 删除一个值     eg: mlist.Remove("a");

List.RemoveAt(int index);删除下标为index的元素     eg: mlist.RemoveAt(0);          List.RemoveRange(int index,int count); 下标index开始,删除count个元素     eg:mlist.RemoveRange(3,2);

(7)判断某个元素是否在该List中

List.Contains(T item) 返回true或false     eg:     if(mlist.Contains"("g"))        Console.WriteLine("g存在列表中");     else        mlist.Add("g");

(8)给List里面元素排序 List.Sort() 默认是元素每一个字母按升序    eg: mlist.Sort();

(9)给List里面元素顺序反转 List.Reverse() 可以与List.Sort()配合使用

(10)List清空 List.Clear()    eg: mlist.Clear();

(11)获得List中元素数目 List.Count() 返回int值    eg: mlist.count();

List进阶,强大方法

(1)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           class program     {        static void Main(stirng[] args)        {          student stu = new student();          stu.Name="arron";          List<student> students= new List<student>();          students.Add(stu);          students.Add(new student("candy"));          FindName myname = new FindName("arron");          foreach(student s in students.FindAll(new Predicate<student>(myname.IsName)))          { Console.WriteLine(s);}        }

public class student     {        public string Name{get;set;}        public student(){}        public override string ToString()         {             return string.Format("姓名:{0}",Name);          }      }

public class FindName     {       private string _name;       public FindName(string Name)       {  this._name=Name;}       public bool IsName(student s)        { return (s.Name==_name)?true:false;}     }

(2)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

  eg:

//Predicate是对方法的委托,如果传递给它的对象与委托定义的条件匹配,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中间前移动,从第一个元素开始,到最后一个元素结束,当找到匹配项   时处理停止

  第一种方法 委托给拉姆达表达式:   eg:        string listFind = mlist.Find(name=>        {           if(name.length>3)              return true;           return false;        });

第二种方法 委托给一个函数     eg:      public bool ListFind(string name)

{

if (name.Length > 3)

{

return true;

}

return false;

}

这两种方法的结果是一样的

(3) List.FindLast方法  public T FindLast(Predicate<T> match);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。用法与List.Find相同。

(4) 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。

public bool TrueForAll(Predicate<T> match);

(5) 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

E.g.:

IEnumerable<string> takeList=  mList.Take(5);

foreach (string s in takeList)

{

Console.WriteLine("element in takeList: " + s);

}

这时takeList存放的元素就是mList中的前5个

(6) 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。

E.g.:

IEnumerable<string> whereList = mList.Where(name =>

{

if (name.Length > 3)

{

return true;

}

else

{

return false;

}

});

foreach (string s in subList)

{

Console.WriteLine("element in subList: "+s);

}

这时subList存储的就是所有长度大于3的元素

(7)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。

public int RemoveAll(Predicate<T> match);

E.g.:

mList.RemoveAll(name =>

{

if (name.Length > 3)

{

return true;

}

else

{

return false;

}

});

foreach (string s in mList)

{

Console.WriteLine("element in mList:     " + s);

}

这时mList存储的就是移除长度大于3之后的元素。

以下博文参考:

  数组、List和ArrayList的区别

  数组在内存中是连续存储的,所以它的索引速度是非常的快,而且赋值与修改元素也很简单,比如:

string[] s=new string[3];
//赋值
s[0]="a"; s[1]="b"; s[2]="c";
//修改
s[1]="b1";

  但是数组也存在一些不足的地方。比如在数组的两个数据间插入数据也是很麻烦的,还有我们在声明数组的时候,必须同时指明数组的长度,数组的长度过长,会造成内存浪费,数组和长度过短,会造成数据溢出的错误。这样如果在声明数组时我们并不清楚数组的长度,就变的很麻烦了。C#中最先提供了ArrayList对象来克服这些缺点。

  ArrayList是.Net Framework提供的用于数据存储和检索的专用类,它是命名空间System.Collections下的一部分。它的大小是按照其中存储的数据来动态扩充与收缩的。所以,我们在声明ArrayList对象时并不需要指定它的长度。ArrayList继承了IList接口,所以它可以很方便的进行数据的添加,插入和移除.比如:

ArrayList list = new ArrayList();
//新增数据
list.Add("abc"); list.Add(123);
//修改数据
list[2] = 345;
//移除数据
list.RemoveAt(0);
//插入数据
list.Insert(0, "hello world");

从上面示例看,ArrayList好像是解决了数组中所有的缺点,那么它应该就是完美的了,为什么在C#2.0后又会出现List呢?

  在list中,我们不仅插入了字符串"abc",而且又插入了数字123。这样在ArrayList中插入不同类型的数据是允许的。因为ArrayList会把所有插入其中的数据都当作为object类型来处理。这样,在我们使用ArrayList中的数据来处理问题的时候,很可能会报类型不匹配的错误,也就是说ArrayList不是类型安全的。既使我们保证在插入数据的时候都很小心,都有插入了同一类型的数据,但在使用的时候,我们也需要将它们转化为对应的原类型来处理。这就存在了装箱与拆箱的操作,会带来很大的性能损耗。

装箱与拆箱的概念: 简单的来讲: 装箱:就是将值类型的数据打包到引用类型的实例中 比如将int类型的值123赋给object对象o

                int i=123; object o=(object)i;

                    拆箱:就是从引用数据中提取值类型 比如将object对象o的值赋给int类型的变量i

                object o=123; int i=(int)o;

           装箱与拆箱的过程是很损耗性能的。

  正是因为ArrayList存在不安全类型与装箱拆箱的缺点,所以在C#2.0后出现了泛型的概念。而List类是ArrayList类的泛型等效类。它的大部分用法都与ArrayList相似,因为List类也继承了IList接口。最关键的区别在于,在声明List集合时,我们同时需要为其声明List集合内数据的对象类型。 比如:

List<int> list = new List<int>();
//新增数据
list.Add(123);
//修改数据
list[0] = 345;
//移除数据
list.RemoveAt(0);

  上例中,如果我们往List集合中插入string字符"hello world",IDE就会报错,且不能通过编译。这样就避免了前面讲的类型安全问题与装箱拆箱的性能问题了。

  同时 List不能被构造,但可以向上面那样为List创建一个引用,而ArrayList就可以被构造。

List list;     //正确   list=null;
List list=new List(); // 是错误的用法

  List list = new ArrayList();这句创建了一个ArrayList的对象后把上溯到了List。此时它是一个List对象了,有些ArrayList有但是List没有的属性和方法,它就不能再用了。 而ArrayList list=new ArrayList();创建一对象则保留了ArrayList的所有属性。

  List泛型的好处: 通过允许指定泛型类或方法操作的特定类型,泛型功能将类型安全的任务从您转移给了编译器。不需要编写代码来检测数据类型是否正确,因为会在编译时强制使用正确的数据类型。减少了类型强制转换的需要和运行时错误的可能性。泛型提供了类型安全但没有增加多个实现的开销。

c#中的数组、ArrayList、List区别的相关教程结束。

《c#中的数组、ArrayList、List区别.doc》

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