C# 泛型集合概念及应用浅析

开发 后端
C# 泛型集合概念及应用向你介绍了它的概念以及C# 泛型集合使用的原因及方法,希望对你学习有所帮助。

C# 泛型集合了解之前我们明白集合是OOP中的一个重要概念,C#中对集合的全面支持更是该语言的精华之一。C# 泛型是C# 2.0中的新增元素(C++中称为模板),主要用于解决一系列类似的问题。这种机制允许将类名作为参数传递给泛型类型,并生成相应的对象。将泛型(包括类、接口、方法、委托等)看作模板可能更好理解,模板中的变体部分将被作为参数传进来的类名称所代替,从而得到一个新的类型定义。泛型是一个比较大的话题,在此不作详细解析,有兴趣者可以查阅相关资料。

为什么要用C# 泛型集合?

在C# 2.0之前,主要可以通过两种方式实现集合:

a.使用ArrayList

直接将对象放入ArrayList,操作直观,但由于集合中的项是Object类型,因此每次使用都必须进行繁琐的类型转换。

b.使用自定义集合类

比较常见的做法是从CollectionBase抽象类继承一个自定义类,通过对IList对象进行封装实现强类型集合。这种方式要求为每种集合类型写一个相应的自定义类,工作量较大。泛型集合的出现较好的解决了上述问题,只需一行代码便能创建指定类型的集合。

怎样创建C# 泛型集合?

主要利用System.Collections.Generic命名空间下面的List﹤T﹥泛型类创建集合,语法如下:

  1. List﹤T﹥ ListOfT = new List﹤T﹥(); 

其中的"T"就是所要使用的类型,既可以是简单类型,如string、int,也可以是用户自定义类型。下面看一个具体例子。

定义Person类如下:

  1. class Person  
  2. {  
  3. private string _name; //姓名  
  4. private int _age; //年龄  
  5.  
  6. //创建Person对象  
  7. public Person(string Name, int Age)  
  8. {  
  9. this._name= Name;  
  10. this._age = Age;  
  11. }  
  12.  
  13. //姓名  
  14. public string Name  
  15. {  
  16. get { return _name; }  
  17. }  
  18.  
  19. //年龄  
  20. public int Age  
  21. {  
  22. get { return _age; }  
  23. }  
  24. }  
  25.  
  26. //创建Person对象  
  27. Person p1 = new Person("张三", 30);  
  28. Person p2 = new Person("李四", 20);  
  29. Person p3 = new Person("王五", 50);  
  30.  
  31. //创建类型为Person的对象集合  
  32. List﹤Person﹥ persons = new List﹤Person﹥();  
  33.  
  34. //将Person对象放入集合  
  35. persons.Add(p1);  
  36. persons.Add(p2);  
  37. persons.Add(p3);  
  38.  
  39. //输出第2个人的姓名  
  40. Console.Write(persons[1].Name);  

可以看到,泛型集合大大简化了集合的实现代码,通过它,可以轻松创建指定类型的集合。非但如此,泛型集合还提供了更加强大的功能,下面看看其中的排序及搜索。

C# 泛型集合的排序

排序基于比较,要排序,首先要比较。比如有两个数1、2,要对他们排序,首先就要比较这两个数,根据比较结果来排序。如果要比较的是对象,情况就要复杂一点,比如对Person对象进行比较,则既可以按姓名进行比较,也可以按年龄进行比较,这就需要确定比较规则。一个对象可以有多个比较规则,但只能有一个默认规则,默认规则放在定义该对象的类中。默认比较规则在CompareTo方法中定义,该方法属于IComparable﹤T﹥泛型接口。请看下面的代码:

  1. class Person :IComparable﹤Person﹥  
  2. {  
  3. //按年龄比较  
  4. public int CompareTo(Person p)  
  5. {  
  6. return this.Age - p.Age;  
  7. }  

CompareTo方法的参数为要与之进行比较的另一个同类型对象,返回值为int类型,如果返回值大于0,表示第一个对象大于第二个对象,如果返回值小于0,表示第一个对象小于第二个对象,如果返回0,则两个对象相等。
定义好默认比较规则后,就可以通过不带参数的Sort方法对集合进行排序,如下所示:

  1. //按照默认规则对集合进行排序  
  2. persons.Sort();  
  3.  
  4. //输出所有人姓名  
  5. foreach (Person p in persons)  
  6. {  
  7. Console.WriteLine(p.Name); //输出次序为"李四"、"张三"、"王五"  
  8. }  

实际使用中,经常需要对集合按照多种不同规则进行排序,这就需要定义其他比较规则,可以在Compare方法中定义,该方法属于IComparer﹤T﹥泛型接口,请看下面的代码:

  1. class NameComparer : IComparer﹤Person﹥  
  2. {  
  3. //存放排序器实例  
  4. public static NameComparer Default = new NameComparer();  
  5.  
  6. //按姓名比较  
  7. public int Compare(Person p1, Person p2)  
  8. {  
  9. return System.Collections.Comparer.Default.Compare(p1.Name, p2.Name);  
  10. }  
  11. }  

Compare方法的参数为要进行比较的两个同类型对象,返回值为int类型,返回值处理规则与CompareTo方法相同。其中的Comparer.Default返回一个内置的Comparer对象,用于比较两个同类型对象。

下面用新定义的这个比较器对集合进行排序:

  1. //按照姓名对集合进行排序  
  2. persons.Sort(NameComparer.Default);  
  3.  
  4. //输出所有人姓名  
  5. foreach (Person p in persons)  
  6. {  
  7. Console.WriteLine(p.Name); //输出次序为"李四"、"王五"、"张三"  
  8. }  

还可以通过委托来进行集合排序,首先要定义一个供委托调用的方法,用于存放比较规则,可以用静态方法。请看下面的代码:

  1. class PersonComparison  
  2. {  
  3. //按姓名比较  
  4. public static int Name(Person p1, Person p2)  
  5. {  
  6. return System.Collections.Comparer.Default.Compare(p1.Name, p2.Name);  
  7. }  

方法的参数为要进行比较的两个同类型对象,返回值为int类型,返回值处理规则与CompareTo方法相同。然后通过内置的泛型委托System.Comparison﹤T﹥对集合进行排序:

  1. System.Comparison﹤Person﹥ NameComparison =   
  2.  
  3. new System.Comparison﹤Person﹥(PersonComparison.Name);  
  4. persons.Sort(NameComparison);  
  5.  
  6. //输出所有人姓名  
  7. foreach (Person p in persons)  
  8. {  
  9. Console.WriteLine(p.Name); //输出次序为"李四"、"王五"、"张三"  
  10. }  

可以看到,后两种方式都可以对集合按照指定规则进行排序,但笔者更偏向于使用委托方式,可以考虑把各种比较规则放在一个类中,然后进行灵活调用。

C# 泛型集合的搜索

搜索就是从集合中找出满足特定条件的项,可以定义多个搜索条件,并根据需要进行调用。首先,定义搜索条件,如下所示:

  1. class PersonPredicate  
  2. {  
  3. //找出中年人(40岁以上)  
  4. public static bool MidAge(Person p)  
  5. {  
  6. if (p.Age ﹥= 40)  
  7. return true;  
  8. else 
  9. return false;  
  10. }  

上面的搜索条件放在一个静态方法中,方法的返回类型为布尔型,集合中满足特定条件的项返回true,否则返回false。然后通过内置的泛型委托System.Predicate﹤T﹥对集合进行搜索:

  1. System.Predicate﹤Person﹥ MidAgePredicate =   
  2.  
  3. new System.Predicate﹤Person﹥(PersonPredicate.MidAge);  
  4. List﹤Person﹥ MidAgePersons = persons.FindAll(MidAgePredicate);  
  5.  
  6. //输出所有的中年人姓名  
  7. foreach (Person p in MidAgePersons)  
  8. {  
  9. Console.WriteLine(p.Name); //输出"王五"  
  10. }  

C# 泛型集合的扩展

如果要得到集合中所有人的姓名,中间以逗号隔开,那该怎么处理?
考虑到单个类可以提供的功能是有限的,很自然会想到对List﹤T﹥类进行扩展,泛型类也是类,因此可以通过继承来进行扩展。请看下面的代码:

  1. //定义Persons集合类  
  2. class Persons : List﹤Person﹥  
  3. {  
  4. //取得集合中所有人姓名  
  5. public string GetAllNames()  
  6. {  
  7. if (this.Count == 0)  
  8. return "";  
  9.  
  10. string val = "";  
  11. foreach (Person p in this)  
  12. {  
  13. val += p.Name + ",";  
  14. }  
  15.  
  16. return val.Substring(0, val.Length - 1);  
  17. }  
  18. }  
  19.  
  20. //创建并填充Persons集合  
  21. Persons PersonCol = new Persons();  
  22. PersonCol.Add(p1);  
  23. PersonCol.Add(p2);  
  24. PersonCol.Add(p3);  
  25.  
  26. //输出所有人姓名  
  27. Console.Write(PersonCol.GetAllNames()); //输出“张三,李四,王五”  

C# 泛型集合小结:

本文着重于介绍运用C# 2.0中的泛型来实现集合,以及对集合功能进行扩展,恰当的运用泛型集合,可以减少很多重复工作,极大的提高开发效率。实际上,集合只不过是泛型的一个典型应用,如果想了解更多关于泛型的知识,可以查阅其他相关资料。希望本文对你有用:-)

C# 泛型集合相关的内容就向你介绍到这里,希望对你了解和学习C# 泛型集合有所帮助。

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责任编辑:仲衡 来源: 百度空间
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