C#集合之列表

　　.NET Framework为动态列表List提供泛型类List。这个类实现了IList，ICollection，IEnumerable，IList，ICollection，IEnumerable接口。
1.创建列表
　　创建一个赛车手类，下面的例子会用到：

　　　public class Racer : IComparable, IFormattable
      {
        public int Id { get; private set; }
        public string FirstName { get; set; }
        public string LastName { get; set; }
        public string Country { get; set; }
        public int Wins { get; set; }

        public Racer(int id, string firstName, string lastName, string country)
          : this(id, firstName, lastName, country, wins: 0)
        {
        }
        public Racer(int id, string firstName, string lastName, string country, int wins)
        {
          this.Id = id;
          this.FirstName = firstName;
          this.LastName = lastName;
          this.Country = country;
          this.Wins = wins;
        }

        public override string ToString()
        {
          return String.Format("{0} {1}", FirstName, LastName);
        }

        public string ToString(string format, IFormatProvider formatProvider)
        {
          if (format == null) format = "N";
          switch (format.ToUpper())
          {
            case null:
            case "N": // name
              return ToString();
            case "F": // first name
              return FirstName;
            case "L": // last name
              return LastName;
            case "W": // Wins
              return String.Format("{0}, Wins: {1}", ToString(), Wins);
            case "C": // Country
              return String.Format("{0}, Country: {1}", ToString(), Country);
            case "A": // All
              return String.Format("{0}, {1} Wins: {2}", ToString(), Country, Wins);
            default:
              throw new FormatException(String.Format(formatProvider,
                    "Format {0} is not supported", format));
          }
        }

        public string ToString(string format)
        {
          return ToString(format, null);
        }

        public int CompareTo(Racer other)
        {
          if (other == null) return -1;
          int compare = string.Compare(this.LastName, other.LastName);
          if (compare == 0)
            return string.Compare(this.FirstName, other.FirstName);
          return compare;
        }
      }

 

　　调用默认的构造函数，就可以创建列表对象。在List中，必须为声明为列表的值指定类型：
　　var intList = new List();
　　var racers =new List();
　　使用默认的构造函数创建一个空列表。元素添加到列表中后，列表的容量就会扩大为可接纳4个元素。如果添加到第五个元素，列表的大小就会重新设置为包含8个元素。如果8个元素还不够，列表的大小就会重新设置为包含16个元素。每次都会将列表容量重新设置为原来的2倍。
　　如果列表的容量改变了，整个集合就会重新分配到一个新的内存块中。在List泛型类的实现代码中，使用了一个T类型的数组。通过重新分配内存，创建一个新数组，Array.Copy()方法将旧数组中的元素复制到新数组中。为节省时间，如果事先知道列表中的元素个数，就可以用构造函数定义其容量：
　　List intList = new List(10);
　　使用Capacity属性可以获取和设置集合的容量：
　　intList.Capacity = 20;
　　集合的元素个数用Count属性读取。

　　如果已经将元素添加到列表中，且不希望添加的更多的元素，就可以调用TrimExcess()方法，去除不需要的容量。但是，因为重新定位需要时间，所以如果元素的个数超过了容量的90%，该方法就什么也不做。
　　intList.TrimExcess();

　　还可以使用集合初始值给集合赋值：
　　var intList = new List(){1,2};
　　集合初始值并没有反映在已编译的程序集的IL代码中，编译器会把集合初始值变成对初始值列表中的每一项调用Add()方法。

2.添加元素
　　使用Add()方法可以给列表添加元素：
　　intList.Add(1);
　　intList.Add(2);

　　使用AddRange()方法，可以一次给集合添加多个元素。因为AddRange()方法的参数是IEnumerable类型的对象，所以可以传递一个数组：
　　intList.AddRange(
　　　　new Int[]{1,2}
　　);
　　如果在实例化列表时知道集合的元素个数，就亦可以将实现IEnumerable类型的对象传递给类的构造函数，类似AddRange()方法：
　　var intList = new List(
　　　　new Int[]{1,2}
　　);

3.插入元素
　　使用Insert()方法可以在指定位置插入元素：
　　intList.Insert(3,4);
　　方法InsertRange()可以插入大量的元素。
　　racers.InsertRange(3, new Racer[] {
　　　　new Racer(12, "Jochen", "Rindt", "Austria", 6),
　　　　new Racer(22, "Ayrton", "Senna", "Brazil", 41) });

4.访问元素
　　实现了IList和IList接口的所有类都提供了一个索引器，可以使用索引器来访问元素：
　　int i = intList[0;]
　　String类也可以通过索引访问字符：
　　string s = "sdas";
　　char c = s[0];

　　因为List集合类实现了IEnumerable接口，所以也可以使用foreach（http://www.cnblogs.com/afei-24/p/6738155.html）语句遍历集合中的元素：
　　foreach(int i in intList)
　　{
　　　　//..
　　}
　　除了使用foreach语句之外，List类还提供了ForEach()方法，该方法用Action参数声明：
　　public void ForEach(Action action);
　　.NEt实现ForEach()方法的代码如下：
　　public class List:ILIst
　　{
　　　　private T[] items;

　　　　//...

　　　　public void ForEach(Action action)
　　　　{
　　　　　　if(action==null) throw new ArgumentNullException("action");

　　　　　　foreach(T item in items)
　　　　　　{
　　　　　　　　action(item);
　　　　　　}
　　　　}
　　}

　　实例：
　　racers.ForEach(
　　　　r =>
　　　　{
　　　　　　Console.WriteLine(r.ToString())
　　　　}
　　);
　　这里使用了lambda表达式（http://www.cnblogs.com/afei-24/p/6795233.html）。

5.删除元素
　　删除元素时，可以利用索引，也可以传递要删除的元素：
　　var graham = new Racer(7, "Graham", "Hill", "UK", 14);
　　var emerson = new Racer(13, "Emerson", "Fittipaldi", "Brazil", 14);
　　var mario = new Racer(16, "Mario", "Andretti", "USA", 12);
　　var racers = new List(20) { graham, emerson, mario };
　　racers.RemoveAt(3);
　　racers.Remove(graham);

　　按索引删除比较快，因为必须在集合中搜索要删除的元素。Remove方法先在集合中搜索，用IndexOf方法获取元素的索引，再使用该索引删除元素。IndexOf方法先检查元素类型是否实现了IEquatable接口。如果是，就调用这个接口的Equals()方法，确定集合中的元素是否等于传递给Equals()方法的元素。如果没有实现这个接口，就使用Object类的Equals()方法比较这些元素。Object类的Equals()方法默认实现代码对值类型进行按位比较，对引用类型只比较其引用。

　　RemoveRange()方法可以从集合中删除许多元素。它的第一个参数指定了开始删除的元素索引，第二个参数指定了要删除的元素个数：
　　int index = 3;
　　int count = 5;
　　racers.RemoveRange(index,count);
　　要删除集合中的所有元素，可以使用ICollection接口定义的Clear()方法：
　　racers.Clear();
　　RemoveAll()方法删除有指定特性的所以元素。这个方法使用Predicate类型的参数定义。下面将介绍Predicate类型。

6.搜索
　　获得要查找的元素的索引，或者搜索元素的本身。可以使用的方法有IndexOf(),LastIndexOf(),FindIndex(),FindLastIndex(),Find(),FindLast().
　　如果只检查元素是否存在，可以使用Exists()方法。

　　IndexOf()方法需要将一个对象作为参数，如果在集合中找到该元素，这个方法就返回该元素的索引。如果没有找到就返回—1.IndexOf方法使用IEquatable接口来比较元素。
　　使用IndexOf()方法，还可以指定不需要搜索整个集合，指定从哪个元素开始搜索以及搜索几个元素。

　　除了使用IndexOf()方法搜索指定元素之外，还可以搜索有某个特性的元素，该特性可以用FindIndex(),FindLastIndex(),Find(),FindLast()方法来定义，这些方法需要一个Predicate类型的参数：
　　如：
　　public int FindIndex(Predicate match);
　　Predicate类型是一个委托：public delegate bool Predicate(T obj);
　　其用法和Foreach()方法的Action委托类似。如果Predicate委托返回true，就表示有一个匹配元素。如果返回false，表示没找到，继续搜素。
　　FindIndex(),FindLastIndex()方法返回找到的匹配元素的一个索引；Find(),FindLast()返回这个匹配的元素。

　　如果要获得与Predicate匹配的所有项而不是一项，可以使用FindAll()方法。FindAll()方法的用法一样。FindAll()方法找到第一项后不会停止，而是继续迭代集合中的每一项：
　　List l = racers.FindAll(r => r.Wins > 20);

7.排序
　　List类可以使用Sort()方法对集合中的元素排序。Sort()方法使用快排算法排序。
　　Sort()方法有多个重载的方法。可以传递泛型委托Comparison和泛型接口IComparer，以及一个范围值和泛型接口IComparer：
　　public void List.Sort();
　　public void List.Sort(Comparison);
　　public void List.Sort(IComparer);
　　public void List.Sort(Int32,Int32,IComparer);
　　只有集合中的元素实现了IComparable接口，才能使用不带参数的Sort()方法。

　　使用public void List.Sort(IComparer); 需要定义一个实现了IComparer接口的类，调用Sort(IComparer)方法时会调用实现了IComparer接口的类中的Compare方法：

　　　　　　public class RacerComparer : IComparer
          {
             public enum CompareType
              {
                FirstName,
                LastName,
                Country,
                Wins
              }
            private CompareType compareType;
            public RacerComparer(CompareType compareType)
            {
              this.compareType = compareType;
            }

            public int Compare(Racer x, Racer y)
            {
              if (x == null && y == null) return 0;
              if (x == null) return -1;
              if (y == null) return 1;

              int result;
              switch (compareType)
              {
                case CompareType.FirstName:
                  return string.Compare(x.FirstName, y.FirstName);
                case CompareType.LastName:
                  return string.Compare(x.LastName, y.LastName);
                case CompareType.Country:
                  result = string.Compare(x.Country, y.Country);
                  if (result == 0)
                    return string.Compare(x.LastName, y.LastName);
                  else
                    return result;
                case CompareType.Wins:
                  return x.Wins.CompareTo(y.Wins);
                default:
                  throw new ArgumentException("Invalid Compare Type");
              }
            }
          }

　　　　客户端代码：
　　　　racers.Sort(new RacerComparer(RacerComparer.CompareType.Country));

　　使用public void List.Sort(Comparison); 需要一个Comparison委托。Comparison委托：public delagate int Comparsion(int x,int y);
　　　　客户端代码：
　　　　racers.Sort((r1,r2) => r2.Wins.CompareTo(r1.Wins));


　　使用Reverse()方法，可以逆转整个集合的顺序。

8.类型转换
　　使用List类的ConvertAll()方法，可以把所以类型的集合转换位另一种类型。ConvertAll()方法使用Converte委托，Converte委托：public sealed delegate TOutput Converter(TInput from);

//定义一个Person类
        public class Person
        {
            private string name;
            
            public Person(string name)
            {
                this.name = name;
            }
            
            public override string ToString()
            {
                return name;
            }
        }

客户端代码：
　　List persons =
　　racers.ConvertAll(
　　　　r => new Person(r.FiastName+" " + r.LastName)
　　);

9.只读集合
　　创建集合后，它们就是可读写的。但是，在填充集合后，可以使用AsReadOnly()方法创建只读集合。
　　List racers2 =racers.AsReadOnly();