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C#中Array與ArrayList用法及轉換的方法

編輯:C#基礎知識

    ArrayList與Array的區別概述

    ArrayList 是數組的復雜版本。ArrayList 類提供在大多數 Collections 類中提供但不在 Array 類中提供的一些功能。例如:

    Array 的容量是固定的,而 ArrayList 的容量是根據需要自動擴展的。如果更改了 ArrayList.Capacity 屬性的值,則自動進行內存重新分配和元素復制。

    ArrayList 提供添加、插入或移除某一范圍元素的方法。在 Array 中,您只能一次獲取或設置一個元素的值。

    使用 Synchronized 方法可以很容易地創建 ArrayList 的同步版本。而 Array 將一直保持它直到用戶實現同步為止。

    ArrayList與Array的區別詳解:ArrayList全解析

    1、什麼是ArrayList

    ArrayList就是傳說中的動態數組,用MSDN中的說法,就是Array的復雜版本,它提供了如下一些好處:

    動態的增加和減少元素

    實現了ICollection和IList接口

    靈活的設置數組的大小

    2、如何使用ArrayList

    最簡單的例子:

代碼如下:

ArrayList List = new ArrayList(); 
for( int i=0;i< 10;i++ ) //給數組增加10個Int元紊List.Add(i);Š//..程序做一些處理 
List.RemoveAt(5);//將第6個元素移除 
for( int i=0;i< 3;i++ ) //再增加3個元紊 List.Add(i+20); 
Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));//返回ArrayList包含的數組

    這是一個簡單的例子,雖然沒有包含ArrayList所有的方法,但是可以反映出ArrayList最常用的用法

    3、ArrayList重要的方法和屬性

    (1)構造器

    ArrayList提供了三個構造器:

    public ArrayList();

    默認的構造器,將會以默認(16)的大小來初始化內部的數組

    public ArrayList(ICollection);

    用一個ICollection對象來構造,並將該集合的元素添加到ArrayList

    public ArrayList(int);

    用指定的大小來初始化內部的數組

    (2)IsSynchronized屬性和ArrayList.Synchronized方法

    IsSynchronized屬性指示當前的ArrayList實例是否支持線程同步,而ArrayList.Synchronized靜態方法則會返回一個ArrayList的線程同步的封裝。

    如果使用非線程同步的實例,那麼在多線程訪問的時候,需要自己手動調用lock來保持線程同步,例如:

代碼如下:

ArrayList list = new ArrayList(); 
//... 
lock( list.SyncRoot ) //當ArrayList為非線程包裝的時候,SyncRoot屬性其實就是它自己,但是為了滿足ICollection的SyncRoot定義,這裡還是使用SyncRoot來保持源代碼的規范性 

list.Add( “Add a Item” ); 
}


 如果使用ArrayList.Synchronized方法返回的實例,那麼就不用考慮線程同步的問題,這個實例本身就是線程安全的,實際上ArrayList內部實現了一個保證線程同步的內部類,ArrayList.Synchronized返回的就是這個類的實例,它裡面的每個屬性都是用了lock關鍵字來保證線程同步。

    但是,使用這個方法(ArrayList.Synchronized)並不能保證枚舉的同步,例如,一個線程正在刪除或添加集合項,而另一個線程同時進行枚舉,這時枚舉將會拋出異常。所以,在枚舉的時候,你必須明確使用 SyncRoot 鎖定這個集合。

    Hashtable與ArrayList關於線程安全性的使用方法類似。

    (3)Count屬性和Capacity屬性

    Count屬性是目前ArrayList包含的元素的數量,這個屬性是只讀的。

    Capacity屬性是目前ArrayList能夠包含的最大數量,可以手動的設置這個屬性,但是當設置為小於Count值的時候會引發一個異常。

    (4)Add、AddRange、Remove、RemoveAt、RemoveRange、Insert、InsertRange

    這幾個方法比較類似

    Add方法用於添加一個元素到當前列表的末尾

    AddRange方法用於添加一批元素到當前列表的末尾

    Remove方法用於刪除一個元素,通過元素本身的引用來刪除

    RemoveAt方法用於刪除一個元素,通過索引值來刪除

    RemoveRange用於刪除一批元素,通過指定開始的索引和刪除的數量來刪除

    Insert用於添加一個元素到指定位置,列表後面的元素依次往後移動

    InsertRange用於從指定位置開始添加一批元素,列表後面的元素依次往後移動

    另外,還有幾個類似的方法:

    Clear方法用於清除現有所有的元紊Contains方法用來查找某個對象在不在列表之中

    其他的我就不一一累贅了,大家可以查看MSDN,上面講的更仔細

    (5)TrimSize方法

    這個方法用於將ArrayList固定到實際元素的大小,當動態數組元素確定不在添加的時候,可以調用這個方法來釋放空余的內存。

    (6)ToArray方法

    這個方法把ArrayList的元素Copy到一個新的數組中。

    4、ArrayList與數組轉換

    例1:

代碼如下:

ArrayList List = new ArrayList(); 
List.Add(1); 
List.Add(2); 
List.Add(3); 

Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));

例2:

代碼如下:

ArrayList List = new ArrayList(); 
List.Add(1); 
List.Add(2); 
List.Add(3); 

Int32[] values = new Int32[List.Count]; 
List.CopyTo(values);

上面介紹了兩種從ArrayList轉換到數組的方法

    例3:

代碼如下:

ArrayList List = new ArrayList(); 
List.Add( “string” ); 
List.Add( 1 ); 
//往數組中添加不同類型的元素 

object[] values = List.ToArray(typeof(object)); //正確 
string[] values = (string[])List.ToArray(typeof(string)); //錯誤

 和數組不一樣,因為可以轉換為Object數組,所以往ArrayList裡面添加不同類型的元素是不會出錯的,但是當調用ArrayList方法的時候,要麼傳遞所有元素都可以正確轉型的類型或者Object類型,否則將會拋出無法轉型的異常。

    5、ArrayList最佳使用建議

    這一節我們來討論ArrayList與數組的差別,以及ArrayList的效率問題

    (1)ArrayList是Array的復雜版本

    ArrayList內部封裝了一個Object類型的數組,從一般的意義來說,它和數組沒有本質的差別,甚至於ArrayList的許多方法,如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在內部數組的基礎上直接調用Array的對應方法。

    (2)內部的Object類型的影響

    對於一般的引用類型來說,這部分的影響不是很大,但是對於值類型來說,往ArrayList裡面添加和修改元素,都會引起裝箱和拆箱的操作,頻繁的操作可能會影響一部分效率。

    但是恰恰對於大多數人,多數的應用都是使用值類型的數組。

    消除這個影響是沒有辦法的,除非你不用它,否則就要承擔一部分的效率損失,不過這部分的損失不會很大。

    (3)數組擴容

    這是對ArrayList效率影響比較大的一個因素。

    每當執行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法,都會檢查內部數組的容量是否不夠了,如果是,它就會以當前容量的兩倍來重新構建一個數組,將舊元素Copy到新數組中,然後丟棄舊數組,在這個臨界點的擴容操作,應該來說是比較影響效率的。

    例1:比如,一個可能有200個元素的數據動態添加到一個以默認16個元素大小創建的ArrayList中,將會經過:

    16*2*2*2*2 = 256

    四次的擴容才會滿足最終的要求,那麼如果一開始就以:

    ArrayList List = new ArrayList( 210 );

    的方式創建ArrayList,不僅會減少4次數組創建和Copy的操作,還會減少內存使用。

    例2:預計有30個元素而創建了一個ArrayList:

    ArrayList List = new ArrayList(30);

    在執行過程中,加入了31個元素,那麼數組會擴充到60個元素的大小,而這時候不會有新的元素再增加進來,而且有沒有調用TrimSize方法,那麼就有1次擴容的操作,並且浪費了29個元素大小的空間。如果這時候,用:

    ArrayList List = new ArrayList(40);

    那麼一切都解決了。

    所以說,正確的預估可能的元素,並且在適當的時候調用TrimSize方法是提高ArrayList使用效率的重要途徑。

    (4)頻繁的調用IndexOf、Contains等方法(Sort、BinarySearch等方法經過優化,不在此列)引起的效率損失

    首先,我們要明確一點,ArrayList是動態數組,它不包括通過Key或者Value快速訪問的算法,所以實際上調用IndexOf、Contains等方法是執行的簡單的循環來查找元素,所以頻繁的調用此類方法並不比你自己寫循環並且稍作優化來的快,如果有這方面的要求,建議使用Hashtable或SortedList等鍵值對的集合。

代碼如下:

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); 

......... 

//第一種遍歷 ArrayList 對象的方法 
foreach(object o in al) 

Console.Write(o.ToString()+" "); 


//第二種遍歷 ArrayList 對象的方法 
IEnumerator ie=al.GetEnumerator(); 
while(ie.MoveNext()) 

Console.Write(ie.Curret.ToString()+" "); 


//第三種遍歷 ArrayList 對象的方法

我忘記了,好象是 利用 ArrayList對象的一個屬性,它返回一此對象中的元素個數.

    然後在利用索引

代碼如下:

for(int i=0;i< Count;i++) 

Console.Write(al[i].ToString()+" "); 
}

ArrayList 提供將只讀和固定大小包裝返回到集合的方法。而 Array 不提供。

    另一方面,Array 提供ArrayList 所不具有的某些靈活性。例如:

    可以設置 Array 的下限,但 ArrayList 的下限始終為零。

    Array 可以具有多個維度,而 ArrayList 始終只是一維的。

    特定類型(不包括 Object)的 Array 的性能比 ArrayList 好,這是因為 ArrayList 的元素屬於 Object 類型,所以在存儲或檢索值類型時通常發生裝箱和取消裝箱。

    要求一個數組的大多數情況也可以代之以使用 ArrayList。它更易於使用,並且通常具有與 Object 類型的數組類似的性能。

    Array 位於 System 命名空間中;ArrayList 位於 System.Collections 命名空間中。

    以上就總結了ArrayList與Array的區別。

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