C#常用容器与底层

Array

最基本的数组。在内存中是连续存储的，索引速度非常快，而且赋值与修改元素很快也很简单。

不足之处：

在两个数组直接插值很麻烦，并且在声明的时候需要指定数组的长度。

ArrayList

动态数组，Array的加强版，底层也是数组，继承了IList接口。ArrayList对象的大小是按照其中存储的数据来动态扩充与收缩的。所以，在声明ArrayList对象时并不需要指定它的长度。

但是ArrayList会把所有插入其中的数据当作为object类型来处理，也就是说你可以在0号位置存int，1号位置存string，所以在我们使用ArrayList处理数据时，很可能会报类型不匹配的错误，也就是说ArrayList不是类型安全的。而且在存储或检索值类型的时候通常会发生装箱和拆箱操作，带来很大的性能消耗。

List

底层和ArrayList一样。因为ArrayList不是类型安全的且需要频繁的装箱拆箱，所以出现了泛型的概念。List是ArrayList的泛型等效类，大部分用法都与ArrayList相似，因为List也继承了IList接口。最关键的区别在于，在声明List的时候需要给List集合内部数据的对象一个类型。

LinkedList

相当于C++中的list，内部实现是双链表，插入删除快，查找慢。

在List中增加、删除节点的速度，大体上快于使用LinkedList时的相同操作。将 List.Add方法和LinkedList的Add方法相比较，真正的性能差别不在于Add操作，而在LinkedList在给GC（垃圾回收机制）的压力上。一个List本质上是将其数据保存在一个堆栈的数组上，而LinkedList是将其所有节点保存在堆栈上（人家是一个，我是一系列）。这就使得GC需要更多地管理堆栈上LinkedList的节点对象。注意，List.Insert方法比在LinkedList中使用Add*方法在任何地方添加一个节点可能要慢。然而，这个依赖于List插入对象的位置。Insert方法必须使所有在插入点后面的元素往后移动一位。如果新元素被插在List最后或接近最后的位置，那么相对于GC维护LinkedList节点的总的开销来说，其开销是可以被忽略的。

HashSet

底层是哈希表。HashSet 类提供了高性能的集运算。一组是一个集合，不包含任何重复的元素，且元素顺序不分先后。

用了hash table来储存数据，是为了用O(n)的space来换取O(n)的时间，也就是查找元素的时间是O(1)。

HashTable

底层也是哈希表。Hashtable是System.Collections命名空间提供的一个容器，用于处理和表现类似key/value的键值对，其中key通常可用来快速查找，同时key是区分大小写；value用于存储对应于key的值。Hashtable中key/value键值对均为object类型，所以Hashtable可以支持任何类型的key/value键值对，同理，也会有装箱和拆箱的性能消耗。

他内部维护很多对Key-Value键值对，其还有一个类似索引的值叫做散列值(HashCode)，它是根据GetHashCode方法对Key通过一定算法获取得到的，所有的查找操作定位操作都是基于散列值来实现找到对应的Key和Value值的

当前HashTable中的被占用空间达到一个百分比的时候就将该空间自动扩容，在.net中这个百分比是72%,也叫.net中HashTable的填充因子为0.72。例如有一个HashTable的空间大小是100，当它需要添加第73个值的时候将会扩容此HashTable.

这个自动扩容的大小是多少呢？答案是当前空间大小的两倍最接近的素数，例如当前HashTable所占空间为素数71，如果扩容，则扩容大小为素数131.

Dictionary

相当于C++中的map。只不过map的内部实现是红黑树，Dictionary的内部实现是哈希表。他是类型安全的容器。在单线程的时候使用Dictionary更好一些，多线程的时候使用HashTable更好。