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C#面向对象程序设计（3）

内容纲要

1.1 集合概述

3.1.1 集合的主要特征与类型 

  • 在.NET 平台封装好了一些常用的数据结构，称为集合类，简称“集合” 
  • C# 中的集合表示可以通过遍历方式来访问一组对象，其主要特性如下
  1. 动态地改变大小 
  2. 可存储任意类型的对象 
  3. 提供一系列操作集合中对象的方法 
  • C# 中的集合被定义在 System.Collections 命名空间中，如图 3.1 所示，如 ArrayList（数组列表）、Hashtable（字典）、Queue（队列）、Stack（栈）和 SortedList（排序列表）等 

3.1.2 数组的缺陷 

客户在银行办理业务时，常常需要排队，现在我们定义一个数组来保存排队等候办理业务的客户 

示例：

public class Customer//定义客户类
{
        private string name;        // 姓名
        private int age;                 // 年龄
        private string address;    // 住址
        //省略构造方法及属性的封装…
}


static void Main(string[] args)
{
        Customer[] list = new Customer[2];//保护排队客户
        Customer teng = new Customer(" 马腾 ", 32, " 汕头市 ");
        Customer yun = new Customer(" 王云 ", 28, " 杭州市 ");
        list[0] = teng;
        list[1] = yun; 
        Console.WriteLine(" 排队等待的客户有：");
        for (int i = 0; i < list.Length; i++)
        {
	Console.WriteLine("{0} 号：{1}", i+1, list[i].Name);
        }
}

思考：

我们在示例 3.1 的留白处添加下述代码： Customer jun = new Customer(" 李军 ", 25, " 仙桃市 "); list[2] = jun; 添加了此段代码后，运行结果将是什么？ 

3.2 列表集合 ArrayList 

3.2.1 ArrayList介绍 

  • ArrayList 类似于数组，因其大小可根据需要动态地改变，故也可称为动态数组 
  • ArrayList 把所有存储的元素都当作对象引用，因而可以在 ArrayList 中存储任何对象，但在访问对象时，需要把它们的数据类型转换回存储前的类型 

3.2.2 ArrayList的使用

使用ArrayList类实现3.1的功能 

示例：

static void Main(string[] args)
{
        ArrayList list = new ArrayList() { };//使用ArrayList集合代替数组
        Customer teng = new Customer(" 马腾 ", 32, " 汕头市 ");
        Customer yun = new Customer(" 王云 ", 28, " 杭州市 ");
        Customer si= new Customer(" 李军 ", 25, " 仙桃市 ");
        list.Add(teng);
        list.Add(yun);
        list.Add(si);
        Console.WriteLine(" 排队等待的客户有：");
        for (int i = 0; i < list.Count; i++)
        {
	Console.WriteLine("{0} 号：{1}", i+1, (list[i] as Customer).Name);
        }
}

 注意：

  • 当有新的客户需要排队时，可以继续添加 
  • 任何对象存储到 ArrayList 中都会自动转换成 object 类型的数据，所以在访问时必须从 object 类型转换回存储前的类型。 
  • ArrayList 的常用属性 
  1. Capacity ：获取或设置 ArrayList 可包含的元素个数
  2. Count ：获取 ArrayList 实际包含的元素个数 

下面将以用户的添加为例，说明 Capacity 和 Count 的用法 

示例：

static void Main(string[] args)
{
        Customer jun = new Customer(" 李军 ",32," 广州 "); // 创建客户 1
        Customer yun = new Customer(" 王云 ", 28, " 杭州 "); // 创建客户 2
        Customer si = new Customer(" 雷斯 ", 43, " 美国 "); // 创建客户 3
        ArrayList list = new ArrayList(2); //创建时可以指定容量
        Console.WriteLine(" 集合可存储元素数：{0}", list.Capacity);
        Console.WriteLine(" 集合实际元素数：{0}", list.Count);
        list.Add(jun);
        Console.WriteLine(" 集合可存储元素数：{0}", list.Capacity);
        Console.WriteLine(" 集合实际元素数：{0}", list.Count);
        list.Add(yun);
        list.Add(si);
        Console.WriteLine(" 集合可存储元素数：{0}", list.Capacity);
        Console.WriteLine(" 集合实际元素数：{0}", list.Count);
}

ArrayList的常用方法 

  • Add(object obj) ：将元素添加到 ArrayList 结尾处 
  • Insert(int index,object obj) ：将元素添加到 ArrayList 的指定索引处 
  • Remove(object obj)   ：移除 ArrayList 指定的元素 
  • RemoveAt(int index) ：移除 ArrayList 指定索引处元素
  • Clear() ：清除 ArrayList 中所有元素 
  • Sort() ：对 ArrayList 中的元素排序 
  • Reverse() ：将 ArrayList 中的元素顺序反转 
  • TrimToSize() ：将 ArrayList 容量数设置为实际元素个数 

使用ArrayList集合添加元素 

示例：

static void Main(string[] args){
        int num = 1; 
        Customer jun = new Customer(" 李军 ",32," 广州 "); 
        Customer yun = new Customer(" 王云 ", 28, " 杭州 "); 
        Customer si = new Customer(" 雷斯 ", 43, " 美国 "); 
        ArrayList list = new ArrayList(2);
        list.Add(jun);
        list.Add(yun);
        list.Insert(1, si); 
        Console.WriteLine(" 排队的客户有：");
        foreach (object obj in list)
        {
	Customer cust = obj as Customer;
	Console.WriteLine("{0} 号客户：{1}", num++, cust.Name);
        }
}

使用ArrayList集合访问元素 

示例：

static void Main(string[] args)
{
        Customer jun = new Customer(" 李军 ",32," 广州 "); 
        Customer yun = new Customer(" 王云 ", 28, " 杭州 "); 
        Customer si = new Customer(" 雷斯 ", 43, " 美国 "); 
        ArrayList list = new ArrayList(2);
        list.Add(jun);
        list.Add(yun);
        list.Add(si);
        Customer cust = list[1] as Customer;
        Console.WriteLine("2 号客户：{0}", cust.Name);
}

根据索引，使用ArrayList集合删除元素 

示例：

static void Main(string[] args)
{
        int num =1;//排队序号
        //初始化客户代码省略…
        ArrayList list = new ArrayList(2);
        list.Add(jun);
        list.Add(yun);
        list.Add(si);
        list.RemoveAt(0); 
        Console.WriteLine(" 排队的客户有：");
        foreach (object obj in list)
        {
	Customer cust = obj as Customer;
	Console.WriteLine("{0} 号客户：{1}", num++, cust.Name);
        }
}

使用ArrayList集合通过 Sort() 和 Reverse() 方法进行排序 

示例：

static void Main(string[] args)
{
        //初始化客户代码省略…
        num = 1;
        list.Sort();//使用sort方法进行排序
        Console.WriteLine(" 使用 Sort() 方法排序后：");
        foreach (string cust in list)
        {
	Console.WriteLine("{0} 号客户：{1}", num++, cust);
        }
        num = 1;
        list.Reverse();
        Console.WriteLine(" 使用 Reverse() 方法排序后：");
        //循环输出客户代码省略…
}

3.3 字典集合 Hashtable 

3.3.1 ArrayList的局限性 

  • Hashtable 是用于处理 key/value( 键 / 值 ) 对的集合容器 
  • key 通常用于快速查找，value 用于存储对应于 key 的值，key 区分大小写。Hashtable 中键值均为 object 类型 

3.3.2 Hashtable的使用

在ArrayList集合中找到指定元素 

示例：

static void Main(string[] args)
{
        //初始化客户代码省略…
        string name = " 王云 "; //需要查找的客户姓名
        for(int i=0;i<list.Count;i++)//查找姓名为王云的客户是否在排队，如果找到则显示其住址
        {
	Customer cust = list[i] as Customer;
	if (cust.Name.Equals(name))
	 {
        	        Console.WriteLine("{0} 客户在排队，其住址是：{1}", name, cust.Address);
	        break;
	}
        }
}

使用Hashtable实现上述案例

static void Main(string[] args)
{
        Customer jun = new Customer(" 李军 ",32," 广州 "); 
        Customer yun = new Customer(" 王云 ", 28, " 杭州 "); 
        Customer si = new Customer(" 雷斯 ", 43, " 美国 "); 
        Hashtable list = new Hashtable();
        list.Add(jun.Name, jun); 
        list.Add(yun.Name, yun);//把客户的姓名存为 key，客户对象存为 value
        list.Add(si.Name, si); string name = " 王云 ";
        Customer cust = list[name] as Customer;
        Console.WriteLine("{0} 客户在排队，其住址是：{1}", name, cust.Address);
}

Hashtable 的 key 和 value 都是 object 类型的，所以在访问时必须从 object 类型转换回存储前的类型。 

Hashtable的常用属性见下表 

  • Keys ：获取包含 Hashtable 中所有键的 ICollection 
  • Values ：获取包含 Hashtable 中所有值的 ICollection 
  • Count ：获取 Hashtable 中键／值对的数目 

C# 支持 foreach 关键字，foreach 循环在处理集合和数组相对于 for 循环存在以下 4 个优势 

  1. foreach 语句简洁 
  2. foreach 循环效率比 for 循环要高 
  3. 不用关心数组的起始索引是什么 
  4. 处理多维数组更加方便 

语法：

foreach(Type t in arrays)
{
  //..do your things
}

Type: 需要遍历每一个对象的类型 

arrays: 需要遍历的对象

t: 每一个对象 

使用 foreach 循环遍历 Hashtable 

示例：

static void Main(string[] args)
{
        //初始化Hashtable语句省略……
        Console.WriteLine("list 包含以下键：");
//遍历 Hashtable 中所有键对象
        foreach (object key in list.Keys)
        {
	Console.WriteLine(key);
        } 
        Console.WriteLine("list 包含以下值：");
//遍历 Hashtable 中所有值对象
        foreach (object value in list.Values)
        {
	Customer cust = value as Customer;
	Console.WriteLine(" 姓名：{0}，年龄：{1}，住址：{2}", cust.Name, cust.Age, cust.Address);
        } 
        Console.WriteLine("list 中键值对的个数：{0}", list.Count);
}

Hashtable的常用方法 

  • Add(object key, object value) ：将带有指定键和值的元素添加到 Hashtable 中 
  • Remove(object key)：从 Hashtable 中移除带有指定键的元素 
  • Clear() ：移除 Hashtable 中所有元素 
  • ContainsKey(object key)：确定 Hashtable 中是否包含指定键
  • ContainsValue(object value)  ：确定 Hashtable 中是否包含指定值 

删除Hashtable中的元素 

示例：

static void Main(string[] args)
{
        Customer jun = new Customer(" 李军 ",32," 广州 "); 
        Customer yun = new Customer(" 王云 ", 28, " 杭州 "); 
        Customer si = new Customer(" 雷斯 ", 43, " 美国 "); 
        Hashtable list = new Hashtable(); 
        list.Add(jun.Name, jun);
        list.Add(yun.Name, yun);
        list.Add(si.Name, si); 
        list.Remove(yun.Name); //通过 key 来删除集合中的元素
        foreach (object value in list.Values)
        {
	Customer cust = value as Customer;
	Console.WriteLine(" 姓名：{0}，年龄：{1}，住址：{2}", cust.Name, cust.Age, cust.Address);
        }
}

访问Hashtable中的指定元素

示例：

static void Main(string[] args)
{
        //初始化Hashtable语句省略……
        string name = " 李宏 ";
        if (list.ContainsKey(name)) //判断是否有键为name的元素
        {
	Customer cust = list[name] as Customer;
	Console.WriteLine("{0} 客户在排队，其住址是：{1}", name, cust.Address);
        }
        else
        {
	Console.WriteLine("{0} 客户没有排队。", name);
        }
}

、

总结：

1、C#中集合的主要特性 

  • 动态改变大小 
  • 可存储任意类型的对象 
  • 提供一系列操作集合中对象的方法 

2、任何对象存储到ArrayList集合中都会自动转换成object类型的数据，在访问时必须从object转换回存储前的类型 

3、ArrayList中存储的元素超出容量时，其容量自动增长一倍 

4、Hashtable是用于处理key/value(键/值)对的集合容器，其中key通常用于快速查找，value用于存储对应于key的值。 key和value都是object类型 

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2022-8-12 16:50:03

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2022-8-15 15:02:49

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