詳述C#泛型集合相關內容
為什么要用C#泛型集合？
在C# 2.0之前，主要可以通過兩種方式實現集合：
a.使用ArrayList
直接將對象放入ArrayList，操作直觀，但由于集合中的項是Object類型，因此每次使用都必須進行繁瑣的類型轉換。
b.使用自定義集合類
比較常見的做法是從CollectionBase抽象類繼承一個自定義類，通過對IList對象進行封裝實現強類型集合。這種方式要求為每種集合類型寫一個相應的自定義類，工作量較大。泛型集合的出現較好的解決了上述問題，只需一行代碼便能創建指定類型的集合。
什么是泛型？
泛型是C# 2.0中的新增元素(C++中稱為模板)，主要用于解決一系列類似的問題。這種機制允許將類名作為參數傳遞給泛型類型，并生成相應的對象。將泛型(包括類、接口、方法、委托等)看作模板可能更好理解，模板中的變體部分將被作為參數傳進來的類名稱所代替，從而得到一個新的類型定義。泛型是一個比較大的話題，在此不作詳細解析，有興趣者可以查閱相關資料。
怎樣創建泛型集合？
主要利用System.Collections.Generic命名空間下面的List泛型類創建集合，語法如下：
- List＜T＞ ListOfT = new List＜T＞();
其中的"T"就是所要使用的類型，既可以是簡單類型，如string、int，也可以是用戶自定義類型。下面看一個具體例子。
定義Person類如下：
- class Person
- {
- private string _name; //姓名
- private int _age; //年齡
- //創建Person對象
- public Person(string Name, int Age)
- {
- this._name= Name;
- this._age = Age;
- }
- //姓名
- public string Name
- {
- get { return _name; }
- }
- //年齡
- public int Age
- {
- get { return _age; }
- }
- }
- //創建Person對象
- Person p1 = new Person("張三", 30);
- Person p2 = new Person("李四", 20);
- Person p3 = new Person("王五", 50);
- //創建類型為Person的對象集合
- List＜Person＞ persons = new List＜Person＞();
- //將Person對象放入集合
- persons.Add(p1);
- persons.Add(p2);
- persons.Add(p3);
- //輸出第2個人的姓名
- Console.Write(persons[1].Name);
可以看到，泛型集合大大簡化了集合的實現代碼，通過它，可以輕松創建指定類型的集合。非但如此，泛型集合還提供了更加強大的功能，下面看看其中的排序及搜索。
C#泛型集合的排序
排序基于比較，要排序，首先要比較。比如有兩個數1、2，要對他們排序，首先就要比較這兩個數，根據比較結果來排序。如果要比較的是對象，情況就要復雜一點，比如對Person對象進行比較，則既可以按姓名進行比較，也可以按年齡進行比較，這就需要確定比較規則。一個對象可以有多個比較規則，但只能有一個默認規則，默認規則放在定義該對象的類中。默認比較規則在CompareTo方法中定義，該方法屬于IComparable＜T＞泛型接口。請看下面的代碼：
- class Person ：IComparable＜Person＞
- {
- //按年齡比較
- public int CompareTo(Person p)
- {
- return this.Age - p.Age;
- }
- }
CompareTo方法的參數為要與之進行比較的另一個同類型對象，返回值為int類型，如果返回值大于0，表示***個對象大于第二個對象，如果返回值小于0,表示***個對象小于第二個對象，如果返回0,則兩個對象相等。
定義好默認比較規則后，就可以通過不帶參數的Sort方法對集合進行排序，如下所示:
- //按照默認規則對集合進行排序
- persons.Sort();
- //輸出所有人姓名
- foreach (Person p in persons)
- {
- Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序為"李四"、"張三"、"王五"
- }
實際使用中，經常需要對集合按照多種不同規則進行排序，這就需要定義其他比較規則，可以在Compare方法中定義，該方法屬于IComparer＜T＞泛型接口，請看下面的代碼：
- class NameComparer : IComparer＜Person＞
- {
- //存放排序器實例
- public static NameComparer Default = new NameComparer();
- //按姓名比較
- public int Compare(Person p1, Person p2)
- {
- return System.Collections.Comparer.Default.Compare(p1.Name, p2.Name);
- }
- }
Compare方法的參數為要進行比較的兩個同類型對象，返回值為int類型，返回值處理規則與CompareTo方法相同。其中的Comparer.Default返回一個內置的Comparer對象，用于比較兩個同類型對象。
下面用新定義的這個比較器對集合進行排序：
- //按照姓名對集合進行排序
- persons.Sort(NameComparer.Default);
- //輸出所有人姓名
- foreach (Person p in persons)
- {
- Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序為"李四"、"王五"、"張三"
- }
還可以通過委托來進行集合排序，首先要定義一個供委托調用的方法，用于存放比較規則，可以用靜態方法。請看下面的代碼：
- class PersonComparison
- {
- //按姓名比較
- public static int Name(Person p1, Person p2)
- {
- return System.Collections.Comparer.Default.Compare(p1.Name, p2.Name);
- }
- }
方法的參數為要進行比較的兩個同類型對象，返回值為int類型，返回值處理規則與CompareTo方法相同。然后通過內置的泛型委托System.Comparison對集合進行排序：
- System.Comparison＜Person＞ NameComparison = new System.Comparison＜Person＞(PersonComparison.Name);
- persons.Sort(NameComparison);
- //輸出所有人姓名
- foreach (Person p in persons)
- {
- Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序為"李四"、"王五"、"張三"
- }
可以看到，后兩種方式都可以對集合按照指定規則進行排序，但筆者更偏向于使用委托方式，可以考慮把各種比較規則放在一個類中，然后進行靈活調用。
C#泛型集合的搜索
搜索就是從集合中找出滿足特定條件的項，可以定義多個搜索條件，并根據需要進行調用。首先，定義搜索條件，如下所示：
- class PersonPredicate
- {
- //找出中年人(40歲以上)
- public static bool MidAge(Person p)
- {
- if (p.Age ＞= 40)
- return true;
- else
- return false;
- }
- }
上面的搜索條件放在一個靜態方法中，方法的返回類型為布爾型，集合中滿足特定條件的項返回true，否則返回false。然后通過內置的泛型委托System.Predicate＜T＞對集合進行搜索：
- System.Predicate＜Person＞ MidAgePredicate = new System.Predicate＜Person＞(PersonPredicate.MidAge);
- List＜Person＞ MidAgePersons = persons.FindAll(MidAgePredicate);
- //輸出所有的中年人姓名
- foreach (Person p in MidAgePersons)
- {
- Console.WriteLine(p.Name); //輸出"王五"
- }
C#泛型集合的擴展
如果要得到集合中所有人的姓名，中間以逗號隔開，那該怎么處理？
考慮到單個類可以提供的功能是有限的，很自然會想到對List＜T＞類進行擴展，泛型類也是類，因此可以通過繼承來進行擴展。請看下面的代碼：
- //定義Persons集合類
- class Persons : List＜Person＞
- {
- //取得集合中所有人姓名
- public string GetAllNames()
- {
- if (this.Count == 0)
- return "";
- string val = "";
- foreach (Person p in this)
- {
- val += p.Name + ",";
- }
- return val.Substring(0, val.Length - 1);
- }
- }
- //創建并填充Persons集合
- Persons PersonCol = new Persons();
- PersonCol.Add(p1);
- PersonCol.Add(p2);
- PersonCol.Add(p3);
- //輸出所有人姓名
- Console.Write(PersonCol.GetAllNames()); //輸出“張三,李四,王五”
小結：
本文著重于介紹運用C# 2.0中的泛型來實現集合，以及對集合功能進行擴展，恰當的運用泛型集合，可以減少很多重復工作，極大的提高開發效率。實際上，集合只不過是泛型的一個典型應用，如果想了解更多關于泛型的知識，可以查閱其他相關資料。希望本文對你有用:-)
附：完整程序
- using System;
- using System.Collections.Generic;
- using System.Collections;
- using System.IO;
- class Person :IComparable< Person>
- {
- private string _name; //姓名
- private int _age; //年齡
- //創建Person對象
- public Person(string Name, int Age)
- {
- this._name= Name;
- this._age = Age;
- }
- //姓名
- public string Name
- {
- get { return _name; }
- }
- //年齡
- public int Age
- {
- get { return _age; }
- }
- //按年齡比較
- public int CompareTo(Person p)
- {
- return this.Age - p.Age;
- }
- }
- class NameComparer : IComparer< Person>
- {
- //存放排序器實例
- public static NameComparer Default = new NameComparer();
- //按姓名比較
- public int Compare(Person p1, Person p2)
- {
- return System.Collections.Comparer.Default.Compare(p1.Name, p2.Name);
- }
- }
- class PersonComparison
- {
- //按姓名比較
- public static int Name(Person p1, Person p2)
- {
- return System.Collections.Comparer.Default.Compare(p1.Name, p2.Name);
- }
- }
- class PersonPredicate
- {
- //找出中年人(40歲以上)
- public static bool MidAge(Person p)
- {
- if (p.Age >= 40)
- return true;
- else
- return false;
- }
- }
- public class test
- {
- public static void Main(string[] args)
- {
- //創建Person對象
- Person p1 = new Person("張三", 30);
- Person p2 = new Person("李四", 20);
- Person p3 = new Person("王五", 50);
- //創建類型為Person的對象集合
- List< Person> persons = new List< Person>();
- //將Person對象放入集合
- persons.Add(p1);
- persons.Add(p2);
- persons.Add(p3);
- //按照默認規則對集合進行排序
- persons.Sort();
- //輸出所有人姓名
- foreach (Person p in persons)
- {
- Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序為"李四"、"張三"、"王五"
- }
- persons.Sort(NameComparer.Default);
- //輸出所有人姓名
- foreach (Person p in persons)
- {
- Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序為"李四"、"王五"、"張三"
- }
- System.Comparison< Person> NameComparison = new System.Comparison< Person>(PersonComparison.Name);
- persons.Sort(NameComparison);
- //輸出所有人姓名
- foreach (Person p in persons)
- {
- Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序為"李四"、"王五"、"張三"
- }
- System.Predicate< Person> MidAgePredicate = new System.Predicate< Person>(PersonPredicate.MidAge);
- List< Person> MidAgePersons = persons.FindAll(MidAgePredicate);
- //輸出所有的中年人姓名
- foreach (Person p in MidAgePersons)
- {
- Console.WriteLine(p.Name); //輸出"王五"
- }
- }
- }
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