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C#中Array与ArrayList用法及转换的方法

程序员文章站 2023-12-15 20:21:22
    arraylist与array的区别概述     arraylist 是数组的复杂版本。arrayli...

    arraylist与array的区别概述

    arraylist 是数组的复杂版本。arraylist 类提供在大多数 collections 类中提供但不在 array 类中提供的一些功能。例如:

    array 的容量是固定的,而 arraylist 的容量是根据需要自动扩展的。如果更改了 arraylist.capacity 属性的值,则自动进行内存重新分配和元素复制。

    arraylist 提供添加、插入或移除某一范围元素的方法。在 array 中,您只能一次获取或设置一个元素的值。

    使用 synchronized 方法可以很容易地创建 arraylist 的同步版本。而 array 将一直保持它直到用户实现同步为止。

    arraylist与array的区别详解:arraylist全解析

    1、什么是arraylist

    arraylist就是传说中的动态数组,用msdn中的说法,就是array的复杂版本,它提供了如下一些好处:

    动态的增加和减少元素

    实现了icollection和ilist接口

    灵活的设置数组的大小

 

    2、如何使用arraylist

    最简单的例子:

复制代码 代码如下:

arraylist list = new arraylist(); 
for( int i=0;i< 10;i++ ) //给数组增加10个int元紊list.add(i);Š//..程序做一些处理 
list.removeat(5);//将第6个元素移除 
for( int i=0;i< 3;i++ ) //再增加3个元紊 list.add(i+20); 
int32[] values = (int32[])list.toarray(typeof(int32));//返回arraylist包含的数组

    这是一个简单的例子,虽然没有包含arraylist所有的方法,但是可以反映出arraylist最常用的用法

    3、arraylist重要的方法和属性

    (1)构造器

    arraylist提供了三个构造器:

    public arraylist();

    默认的构造器,将会以默认(16)的大小来初始化内部的数组

    public arraylist(icollection);

    用一个icollection对象来构造,并将该集合的元素添加到arraylist

    public arraylist(int);

    用指定的大小来初始化内部的数组

    (2)issynchronized属性和arraylist.synchronized方法

    issynchronized属性指示当前的arraylist实例是否支持线程同步,而arraylist.synchronized静态方法则会返回一个arraylist的线程同步的封装。

    如果使用非线程同步的实例,那么在多线程访问的时候,需要自己手动调用lock来保持线程同步,例如:

复制代码 代码如下:

arraylist list = new arraylist(); 
//... 
lock( list.syncroot ) //当arraylist为非线程包装的时候,syncroot属性其实就是它自己,但是为了满足icollection的syncroot定义,这里还是使用syncroot来保持源代码的规范性 

list.add( “add a item” ); 
}


 如果使用arraylist.synchronized方法返回的实例,那么就不用考虑线程同步的问题,这个实例本身就是线程安全的,实际上arraylist内部实现了一个保证线程同步的内部类,arraylist.synchronized返回的就是这个类的实例,它里面的每个属性都是用了lock关键字来保证线程同步。

    但是,使用这个方法(arraylist.synchronized)并不能保证枚举的同步,例如,一个线程正在删除或添加集合项,而另一个线程同时进行枚举,这时枚举将会抛出异常。所以,在枚举的时候,你必须明确使用 syncroot 锁定这个集合。

    hashtable与arraylist关于线程安全性的使用方法类似。

    (3)count属性和capacity属性

    count属性是目前arraylist包含的元素的数量,这个属性是只读的。

    capacity属性是目前arraylist能够包含的最大数量,可以手动的设置这个属性,但是当设置为小于count值的时候会引发一个异常。

    (4)add、addrange、remove、removeat、removerange、insert、insertrange

    这几个方法比较类似

    add方法用于添加一个元素到当前列表的末尾

    addrange方法用于添加一批元素到当前列表的末尾

    remove方法用于删除一个元素,通过元素本身的引用来删除

    removeat方法用于删除一个元素,通过索引值来删除

    removerange用于删除一批元素,通过指定开始的索引和删除的数量来删除

    insert用于添加一个元素到指定位置,列表后面的元素依次往后移动

    insertrange用于从指定位置开始添加一批元素,列表后面的元素依次往后移动

    另外,还有几个类似的方法:

    clear方法用于清除现有所有的元紊contains方法用来查找某个对象在不在列表之中

    其他的我就不一一累赘了,大家可以查看msdn,上面讲的更仔细

    (5)trimsize方法

    这个方法用于将arraylist固定到实际元素的大小,当动态数组元素确定不在添加的时候,可以调用这个方法来释放空余的内存。

    (6)toarray方法

    这个方法把arraylist的元素copy到一个新的数组中。

    4、arraylist与数组转换

    例1:

复制代码 代码如下:

arraylist list = new arraylist(); 
list.add(1); 
list.add(2); 
list.add(3); 

int32[] values = (int32[])list.toarray(typeof(int32));

例2:

复制代码 代码如下:

arraylist list = new arraylist(); 
list.add(1); 
list.add(2); 
list.add(3); 

int32[] values = new int32[list.count]; 
list.copyto(values);

上面介绍了两种从arraylist转换到数组的方法

    例3:

复制代码 代码如下:

arraylist list = new arraylist(); 
list.add( “string” ); 
list.add( 1 ); 
//往数组中添加不同类型的元素 

object[] values = list.toarray(typeof(object)); //正确 
string[] values = (string[])list.toarray(typeof(string)); //错误

 和数组不一样,因为可以转换为object数组,所以往arraylist里面添加不同类型的元素是不会出错的,但是当调用arraylist方法的时候,要么传递所有元素都可以正确转型的类型或者object类型,否则将会抛出无法转型的异常。

    5、arraylist最佳使用建议

    这一节我们来讨论arraylist与数组的差别,以及arraylist的效率问题

    (1)arraylist是array的复杂版本

    arraylist内部封装了一个object类型的数组,从一般的意义来说,它和数组没有本质的差别,甚至于arraylist的许多方法,如index、indexof、contains、sort等都是在内部数组的基础上直接调用array的对应方法。

    (2)内部的object类型的影响

    对于一般的引用类型来说,这部分的影响不是很大,但是对于值类型来说,往arraylist里面添加和修改元素,都会引起装箱和拆箱的操作,频繁的操作可能会影响一部分效率。

    但是恰恰对于大多数人,多数的应用都是使用值类型的数组。

    消除这个影响是没有办法的,除非你不用它,否则就要承担一部分的效率损失,不过这部分的损失不会很大。

    (3)数组扩容

    这是对arraylist效率影响比较大的一个因素。

    每当执行add、addrange、insert、insertrange等添加元素的方法,都会检查内部数组的容量是否不够了,如果是,它就会以当前容量的两倍来重新构建一个数组,将旧元素copy到新数组中,然后丢弃旧数组,在这个临界点的扩容操作,应该来说是比较影响效率的。

    例1:比如,一个可能有200个元素的数据动态添加到一个以默认16个元素大小创建的arraylist中,将会经过:

    16*2*2*2*2 = 256

    四次的扩容才会满足最终的要求,那么如果一开始就以:

    arraylist list = new arraylist( 210 );

    的方式创建arraylist,不仅会减少4次数组创建和copy的操作,还会减少内存使用。

    例2:预计有30个元素而创建了一个arraylist:

    arraylist list = new arraylist(30);

    在执行过程中,加入了31个元素,那么数组会扩充到60个元素的大小,而这时候不会有新的元素再增加进来,而且有没有调用trimsize方法,那么就有1次扩容的操作,并且浪费了29个元素大小的空间。如果这时候,用:

    arraylist list = new arraylist(40);

    那么一切都解决了。

    所以说,正确的预估可能的元素,并且在适当的时候调用trimsize方法是提高arraylist使用效率的重要途径。

    (4)频繁的调用indexof、contains等方法(sort、binarysearch等方法经过优化,不在此列)引起的效率损失

    首先,我们要明确一点,arraylist是动态数组,它不包括通过key或者value快速访问的算法,所以实际上调用indexof、contains等方法是执行的简单的循环来查找元素,所以频繁的调用此类方法并不比你自己写循环并且稍作优化来的快,如果有这方面的要求,建议使用hashtable或sortedlist等键值对的集合。

复制代码 代码如下:

arraylist al=new arraylist(); 

al.add("how"); 
al.add("are"); 
al.add("you!"); 

al.add(100); 
al.add(200); 
al.add(300); 

al.add(1.2); 
al.add(22.8); 

......... 

//第一种遍历 arraylist 对象的方法 
foreach(object o in al) 

console.write(o.tostring()+" "); 


//第二种遍历 arraylist 对象的方法 
ienumerator ie=al.getenumerator(); 
while(ie.movenext()) 

console.write(ie.curret.tostring()+" "); 


//第三种遍历 arraylist 对象的方法

我忘记了,好象是 利用 arraylist对象的一个属性,它返回一此对象中的元素个数.

    然后在利用索引

复制代码 代码如下:

for(int i=0;i< count;i++) 

console.write(al[i].tostring()+" "); 
}

arraylist 提供将只读和固定大小包装返回到集合的方法。而 array 不提供。

    另一方面,array 提供arraylist 所不具有的某些灵活性。例如:

    可以设置 array 的下限,但 arraylist 的下限始终为零。

    array 可以具有多个维度,而 arraylist 始终只是一维的。

    特定类型(不包括 object)的 array 的性能比 arraylist 好,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。

    要求一个数组的大多数情况也可以代之以使用 arraylist。它更易于使用,并且通常具有与 object 类型的数组类似的性能。

    array 位于 system 命名空间中;arraylist 位于 system.collections 命名空间中。

    以上就总结了arraylist与array的区别。

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