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C#.Net ArrayList的使用

ArrayList就是傳說中的動(dòng)態(tài)數(shù)組,用MSDN中的說法,就是Array的復(fù)雜版本,它提供了如下一些好處:

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  • 動(dòng)態(tài)的增加和減少元素
  • 實(shí)現(xiàn)了ICollection和IList接口
  • 靈活的設(shè)置數(shù)組的大小

1、如何使用ArrayList

最簡單的例子:

 
 
 
  1. ArrayList List = new ArrayList();  
  2. for( int i=0;i<10;i++ ) //給數(shù)組增加10個(gè)Int元素  
  3. List.Add(i);  
  4. //..程序做一些處理  
  5. List.RemoveAt(5);//將第6個(gè)元素移除  
  6. for( int i=0;i<3;i++ ) //再增加3個(gè)元素  
  7. List.Add(i+20);  
  8. Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));//返回ArrayList包含的數(shù)組 

這是一個(gè)簡單的例子,雖然沒有包含ArrayList所有的方法,但是可以反映出ArrayList最常用的用法

2、ArrayList重要的方法和屬性

(1)構(gòu)造器

ArrayList提供了三個(gè)構(gòu)造器:

 
 
 
  1. public ArrayList(); 

默認(rèn)的構(gòu)造器,將會(huì)以默認(rèn)(16)的大小來初始化內(nèi)部的數(shù)組

 
 
 
  1. public ArrayList(ICollection); 

用一個(gè)ICollection對(duì)象來構(gòu)造,并將該集合的元素添加到ArrayList

 
 
 
  1. public ArrayList(int); 

用指定的大小來初始化內(nèi)部的數(shù)組

(2)IsSynchronized屬性和ArrayList.Synchronized方法

IsSynchronized屬性指示當(dāng)前的ArrayList實(shí)例是否支持線程同步,而ArrayList.Synchronized靜態(tài)方法則會(huì)返回一個(gè)ArrayList的線程同步的封裝。

如果使用非線程同步的實(shí)例,那么在多線程訪問的時(shí)候,需要自己手動(dòng)調(diào)用lock來保持線程同步,例如:

 
 
 
  1. ArrayList list = new ArrayList();  
  2. //...  
  3. lock( list.SyncRoot ) //當(dāng)ArrayList為非線程包裝的時(shí)候,SyncRoot屬性其實(shí)就是它自己,
  4. 但是為了滿足ICollection的SyncRoot定義,這里還是使用SyncRoot來保持源代碼的規(guī)范性  
  5. {  
  6. list.Add( “Add a Item” );  

如果使用ArrayList.Synchronized方法返回的實(shí)例,那么就不用考慮線程同步的問題,這個(gè)實(shí)例本身就是線程安全的,實(shí)際上ArrayList內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了一個(gè)保證線程同步的內(nèi)部類,ArrayList.Synchronized返回的就是這個(gè)類的實(shí)例,它里面的每個(gè)屬性都是用了lock關(guān)鍵字來保證線程同步。

但是,使用這個(gè)方法(ArrayList.Synchronized)并不能保證枚舉的同步,例如,一個(gè)線程正在刪除或添加集合項(xiàng),而另一個(gè)線程同時(shí)進(jìn)行枚舉,這時(shí)枚舉將會(huì)拋出異常。所以,在枚舉的時(shí)候,你必須明確使用 SyncRoot 鎖定這個(gè)集合。

Hashtable與ArrayList關(guān)于線程安全性的使用方法類似。

(3)Count屬性和Capacity屬性

Count屬性是目前ArrayList包含的元素的數(shù)量,這個(gè)屬性是只讀的。
Capacity屬性是目前ArrayList能夠包含的***數(shù)量,可以手動(dòng)的設(shè)置這個(gè)屬性,但是當(dāng)設(shè)置為小于Count值的時(shí)候會(huì)引發(fā)一個(gè)異常。

(4)Add、AddRange、Remove、RemoveAt、RemoveRange、Insert、InsertRange

這幾個(gè)方法比較類似

  • Add方法用于添加一個(gè)元素到當(dāng)前列表的末尾
  • AddRange方法用于添加一批元素到當(dāng)前列表的末尾
  • Remove方法用于刪除一個(gè)元素,通過元素本身的引用來刪除
  • RemoveAt方法用于刪除一個(gè)元素,通過索引值來刪除
  • RemoveRange用于刪除一批元素,通過指定開始的索引和刪除的數(shù)量來刪除
  • Insert用于添加一個(gè)元素到指定位置,列表后面的元素依次往后移動(dòng)
  • InsertRange用于從指定位置開始添加一批元素,列表后面的元素依次往后移動(dòng)

另外,還有幾個(gè)類似的方法:

  • Clear方法用于清除現(xiàn)有所有的元素
  • Contains方法用來查找某個(gè)對(duì)象在不在列表之中

其他的我就不一一累贅了,大家可以查看MSDN,上面講的更仔細(xì)

(5)TrimSize方法

這個(gè)方法用于將ArrayList固定到實(shí)際元素的大小,當(dāng)動(dòng)態(tài)數(shù)組元素確定不在添加的時(shí)候,可以調(diào)用這個(gè)方法來釋放空余的內(nèi)存。

(6)ToArray方法

這個(gè)方法把ArrayList的元素Copy到一個(gè)新的數(shù)組中。

3、ArrayList與數(shù)組轉(zhuǎn)換

例1:

 
 
 
  1. ArrayList List = new ArrayList();  
  2. List.Add(1);  
  3. List.Add(2);  
  4. List.Add(3);  
  5. //在做NHibernate時(shí),返回IList得數(shù)組(多維的),可以用下面的方式實(shí)現(xiàn)  
  6. // string[] str=(string[])((ArrayList)ilist[0]).ToArray(Typeof(string));  
  7. Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32)); //行不通 

例2:

 
 
 
  1. ArrayList List = new ArrayList();  
  2. List.Add(1);  
  3. List.Add(2);  
  4. List.Add(3);  
  5. Int32[] values = new Int32[List.Count];  
  6. List.CopyTo(values); 

上面介紹了兩種從ArrayList轉(zhuǎn)換到數(shù)組的方法

例3:

 
 
 
  1. ArrayList List = new ArrayList();  
  2. List.Add( “string” );  
  3. List.Add( 1 );  
  4. //往數(shù)組中添加不同類型的元素  
  5. object[] values = List.ToArray(typeof(object)); //正確  
  6. string[] values = (string[])List.ToArray(typeof(string)); //錯(cuò)誤 

和數(shù)組不一樣,因?yàn)榭梢赞D(zhuǎn)換為Object數(shù)組,所以往ArrayList里面添加不同類型的元素是不會(huì)出錯(cuò)的,但是當(dāng)調(diào)用ArrayList方法的時(shí)候,要么傳遞所有元素都可以正確轉(zhuǎn)型的類型或者Object類型,否則將會(huì)拋出無法轉(zhuǎn)型的異常。

#p#

4、ArrayList***使用建議

這一節(jié)我們來討論ArrayList與數(shù)組的差別,以及ArrayList的效率問題

(1)ArrayList是Array的復(fù)雜版本

ArrayList內(nèi)部封裝了一個(gè)Object類型的數(shù)組,從一般的意義來說,它和數(shù)組沒有本質(zhì)的差別,甚至于ArrayList的許多方法,如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在內(nèi)部數(shù)組的基礎(chǔ)上直接調(diào)用Array的對(duì)應(yīng)方法。

(2)內(nèi)部的Object類型的影響

對(duì)于一般的引用類型來說,這部分的影響不是很大,但是對(duì)于值類型來說,往ArrayList里面添加和修改元素,都會(huì)引起裝箱和拆箱的操作,頻繁的操作可能會(huì)影響一部分效率。

但是恰恰對(duì)于大多數(shù)人,多數(shù)的應(yīng)用都是使用值類型的數(shù)組。

消除這個(gè)影響是沒有辦法的,除非你不用它,否則就要承擔(dān)一部分的效率損失,不過這部分的損失不會(huì)很大。

(3)數(shù)組擴(kuò)容

這是對(duì)ArrayList效率影響比較大的一個(gè)因素。

每當(dāng)執(zhí)行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法,都會(huì)檢查內(nèi)部數(shù)組的容量是否不夠了,如果是,它就會(huì)以當(dāng)前容量的兩倍來重新構(gòu)建一個(gè)數(shù)組,將舊元素Copy到新數(shù)組中,然后丟棄舊數(shù)組,在這個(gè)臨界點(diǎn)的擴(kuò)容操作,應(yīng)該來說是比較影響效率的。

例1:比如,一個(gè)可能有200個(gè)元素的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)添加到一個(gè)以默認(rèn)16個(gè)元素大小創(chuàng)建的ArrayList中,將會(huì)經(jīng)過:

16*2*2*2*2 = 256

四次的擴(kuò)容才會(huì)滿足最終的要求,那么如果一開始就以:

 
 
 
  1. ArrayList List = new ArrayList( 210 ); 

的方式創(chuàng)建ArrayList,不僅會(huì)減少4次數(shù)組創(chuàng)建和Copy的操作,還會(huì)減少內(nèi)存使用。

例2:預(yù)計(jì)有30個(gè)元素而創(chuàng)建了一個(gè)ArrayList:

 
 
 
  1. ArrayList List = new ArrayList(30); 

在過程中,加入了31個(gè)元素,那么數(shù)組會(huì)擴(kuò)充到60個(gè)元素的大小,而這時(shí)候不會(huì)有新的元素再增加進(jìn)來,而且有沒有調(diào)用TrimSize方法,那么就有1次擴(kuò)容的操作,并且浪費(fèi)了29個(gè)元素大小的空間。如果這時(shí)候,用:

 
 
 
  1. ArrayList List = new ArrayList(40); 

那么一切都解決了。

所以說,正確的預(yù)估可能的元素,并且在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候調(diào)用TrimSize方法是提高ArrayList使用效率的重要途徑。

(4)頻繁的調(diào)用IndexOf、Contains等方法(Sort、BinarySearch等方法經(jīng)過優(yōu)化,不在此列)引起的效率損失

首先,我們要明確一點(diǎn),ArrayList是動(dòng)態(tài)數(shù)組,它不包括通過Key或者Value快速訪問的算法,所以實(shí)際上調(diào)用IndexOf、Contains等方法是執(zhí)行的簡單的循環(huán)來查找元素,所以頻繁的調(diào)用此類方法并不比你自己寫循環(huán)并且稍作優(yōu)化來的快,如果有這方面的要求,建議使用Hashtable或SortedList等鍵值對(duì)的集合。

 
 
 
  1. ArrayList al=new ArrayList();  
  2. al.Add("How");  
  3. al.Add("are");  
  4. al.Add("you!");  
  5. al.Add(100);  
  6. al.Add(200);  
  7. al.Add(300);  
  8. al.Add(1.2);  
  9. al.Add(22.8);  
  10. .........  
  11. //***種遍歷 ArrayList 對(duì)象的方法  
  12. foreach(object o in al)  
  13. {  
  14. Console.Write(o.ToString()+" ");  
  15. }  
  16. //第二種遍歷 ArrayList 對(duì)象的方法  
  17. IEnumerator ie=al.GetEnumerator();  
  18. while(ie.MoveNext())  
  19. {  
  20. Console.Write(ie.Curret.ToString()+" ");  
  21. }  
  22. //第三種遍歷 ArrayList 對(duì)象的方法  
  23. 我忘記了,好象是 利用 ArrayList對(duì)象的一個(gè)屬性,它返回一此對(duì)象中的元素個(gè)數(shù).  
  24. 然后在利用索引  
  25. for(int i=0;i
  26. {  
  27. Console.Write(al.ToString()+" ");  

 希望對(duì)你有幫助。

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本文題目:C#.Net ArrayList的使用
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