C# 常用的資料結構
123總結
陣列有一個致命的缺陷,那就是固定長度,這就導致了陣列的使用範圍比較有限。
List<T> 和ArrayList 就解決了這個問題,這兩種資料結構本質上都是陣列,但他們是“動態陣列”,長度可變!
不過ArrayList 是屬於被拋棄的那種,一般都不怎麼被使用的
因為ArrayList有一個騷操作,就是會把所有元素都當做Object處理,這就導致在對值型別的元素進行操作的時候會進行裝箱和拆箱,如果裝箱和拆箱比較頻繁,效能有點剛不住!
而 List<T>作為 ArrayList的泛型等效類,加上了型別T的限制,不僅解決了裝箱拆箱導致的效能問題,同時也保證了型別安全!
1.陣列Array
在記憶體上連續分配的,而且元素型別是一樣的,可以座標訪問;讀取快--增刪慢,長度不變
{ //Array:在記憶體上連續分配的,而且元素型別是一樣的 //可以座標訪問 讀取快--增刪慢,長度不變 Console.WriteLine("***************Array******************"); int[] intArray = new int[3]; intArray[0] = 123;string[] strArray = new string[] { "123", "234" };//Array }
2.ArrayList:
不定長的,連續分配的;元素沒有型別限制,任何元素都是當成object處理,如果是值型別,會有裝箱操作;讀取快--增刪慢
{ //ArrayList 不定長的,連續分配的; //元素沒有型別限制,任何元素都是當成object處理,如果是值型別,會有裝箱操作 //讀取快--增刪慢 Console.WriteLine("***************ArrayList******************"); ArrayList arrayList = new ArrayList(); arrayList.Add(true); arrayList.Add("Is"); arrayList.Add(32);//add增加長度 //arrayList[4] = 26;//索引複製,不會增加長度 //刪除資料 //arrayList.RemoveAt(4); var value = arrayList[2]; arrayList.RemoveAt(0); arrayList.Remove(true); }
3.List:
也是Array,記憶體上都是連續擺放;不定長;泛型,保證型別安全,避免裝箱拆箱;讀取快--增刪慢
{ //List:也是Array,記憶體上都是連續擺放;不定長;泛型,保證型別安全,避免裝箱拆箱 //讀取快--增刪慢 Console.WriteLine("***************List<T>******************"); List<int> intList = new List<int>() { 1, 2, 3, 4 }; intList.Add(123); intList.Add(123); //intList.Add("123"); //intList[0] = 123; List<string> stringList = new List<string>(); //stringList[0] = "123";//異常的 }
4.連結串列LinkedList:
泛型;連結串列,元素不連續分配,每個元素都有記錄前後節點;節點值可以重複;不能下標訪問,找元素就只能遍歷,查詢慢;增刪快
{ //LinkedList:泛型的特點;連結串列,元素不連續分配,每個元素都有記錄前後節點 //節點值可以重複 //能不能下標訪問?不能,找元素就只能遍歷 查詢不方便 //增刪 就比較方便 Console.WriteLine("***************LinkedList<T>******************"); LinkedList<int> linkedList = new LinkedList<int>(); //linkedList[3] linkedList.AddFirst(123);//新增為第一個節點元素 linkedList.AddLast(456);//新增為最後一個節點元素 bool isContain = linkedList.Contains(123); LinkedListNode<int> node123 = linkedList.Find(123); //元素123的位置 從頭查詢 linkedList.AddBefore(node123, 123);//節點不存在,會報錯 linkedList.AddBefore(node123, 123);//在指定節點前新增元素 linkedList.AddAfter(node123, 9);//在指定節點後新增元素 linkedList.Remove(456);//刪除指定值,不存在會報錯 linkedList.Remove(node123);//刪除指定節點 linkedList.RemoveFirst();//刪除第一個元素 linkedList.RemoveLast();//刪除最後一個元素 linkedList.Clear(); }
5.佇列Queue:
就是連結串列,先進先出;
放任務延遲執行,A不斷寫入日誌任務 B不斷獲取任務去執行
{ //Queue 就是連結串列 先進先出 放任務延遲執行,A不斷寫入日誌任務 B不斷獲取任務去執行 Console.WriteLine("***************Queue<T>******************"); Queue<string> numbers = new Queue<string>(); numbers.Enqueue("one");//新增物件到佇列末尾 numbers.Enqueue("two"); numbers.Enqueue("three"); numbers.Enqueue("four"); numbers.Enqueue("four"); numbers.Enqueue("five"); foreach (string number in numbers) { Console.WriteLine(number); } Console.WriteLine($"Dequeuing '{numbers.Dequeue()}'");//Dequeue方法 移除並返回佇列的第一個元素 Console.WriteLine($"Peek at next item to dequeue: { numbers.Peek()}");//Peek方法 返回佇列的第一個元素 但不移除元素 Console.WriteLine($"Dequeuing '{numbers.Dequeue()}'"); Queue<string> queueCopy = new Queue<string>(numbers.ToArray()); foreach (string number in queueCopy) { Console.WriteLine(number); } Console.WriteLine($"queueCopy.Contains(\"four\") = {queueCopy.Contains("four")}"); queueCopy.Clear(); Console.WriteLine($"queueCopy.Count = {queueCopy.Count}"); }
6.棧Stack:
就是連結串列 先進後出 解析表示式目錄樹的時候,先產生的資料後使用;操作記錄為命令,撤銷的時候是倒序的
//佇列是沒瓶底的瓶子,棧是有瓶底的瓶子 { //Stack 就是連結串列 先進後出 解析表示式目錄樹的時候,先產生的資料後使用 //操作記錄為命令,撤銷的時候是倒序的 Console.WriteLine("***************Stack<T>******************"); Stack<string> numbers = new Stack<string>(); numbers.Push("one"); numbers.Push("two"); numbers.Push("three"); numbers.Push("four"); numbers.Push("five");//放進去 foreach (string number in numbers) { Console.WriteLine(number); } Console.WriteLine($"Pop '{numbers.Pop()}'");//獲取並移除 Console.WriteLine($"Peek at next item to dequeue: { numbers.Peek()}");//獲取不移除 Console.WriteLine($"Pop '{numbers.Pop()}'"); Stack<string> stackCopy = new Stack<string>(numbers.ToArray()); foreach (string number in stackCopy) { Console.WriteLine(number); } Console.WriteLine($"stackCopy.Contains(\"four\") = {stackCopy.Contains("four")}"); stackCopy.Clear(); Console.WriteLine($"stackCopy.Count = {stackCopy.Count}"); }
7.HashSet:
hash分佈,元素間沒關係,動態增加容量;去重
使用場景:統計使用者IP--IP投票;交叉並補--二次好友/間接關注/粉絲合集
{ //集合:hash分佈,元素間沒關係,動態增加容量 去重 //統計使用者IP;IP投票 交叉並補--二次好友/間接關注/粉絲合集 Console.WriteLine("***************HashSet<string>******************"); HashSet<string> hashSet = new HashSet<string>(); hashSet.Add("123"); hashSet.Add("689"); hashSet.Add("456"); hashSet.Add("12435"); hashSet.Add("12435"); hashSet.Add("12435"); //hashSet[0]; foreach (var item in hashSet) { Console.WriteLine(item); } Console.WriteLine(hashSet.Count); Console.WriteLine(hashSet.Contains("12345")); { HashSet<string> hashSet1 = new HashSet<string>(); hashSet1.Add("123"); hashSet1.Add("689"); hashSet1.Add("789"); hashSet1.Add("12435"); hashSet1.Add("12435"); hashSet1.Add("12435"); hashSet1.SymmetricExceptWith(hashSet);//補 hashSet1.UnionWith(hashSet);//並 hashSet1.ExceptWith(hashSet);//差 hashSet1.IntersectWith(hashSet);//交 // 找出共同的好友 } hashSet.ToList(); hashSet.Clear(); }
8.SortedSet
排序的集合:去重 而且排序
使用場景:統計排名--每統計一個就丟進去集合
{ //排序的集合:去重 而且排序 //統計排名--每統計一個就丟進去集合 Console.WriteLine("***************SortedSet<string>******************"); SortedSet<string> sortedSet = new SortedSet<string>(); //IComparer<T> comparer 自定義物件要排序,就用這個指定 sortedSet.Add("123"); sortedSet.Add("689"); sortedSet.Add("456"); sortedSet.Add("12435"); sortedSet.Add("12435"); sortedSet.Add("12435"); foreach (var item in sortedSet) { Console.WriteLine(item); } Console.WriteLine(sortedSet.Count); Console.WriteLine(sortedSet.Contains("12345")); { SortedSet<string> sortedSet1 = new SortedSet<string>(); sortedSet1.Add("123"); sortedSet1.Add("689"); sortedSet1.Add("456"); sortedSet1.Add("12435"); sortedSet1.Add("12435"); sortedSet1.Add("12435"); sortedSet1.SymmetricExceptWith(sortedSet);//補 sortedSet1.UnionWith(sortedSet);//並 sortedSet1.ExceptWith(sortedSet);//差 sortedSet1.IntersectWith(sortedSet);//交 } sortedSet.ToList(); sortedSet.Clear(); }
9.key-value
key-value,一段連續有限空間放value(開闢的空間比用到的多,hash是用空間換效能),基於key雜湊計算得到地址索引,這樣讀取快;增刪也快,刪除時也是計算位置,增加也不影響別人;會出現2個key(雜湊衝突),雜湊結果一致18,可以讓第二次的+1;可能會造成效率的降低,尤其是資料量大的情況下,以前測試過dictionary在3w條左右效能就開始下降的厲害
10.Hashtable
key-value:體積可以動態增加 拿著key計算一個地址,然後放入key - value;object-裝箱拆箱 如果不同的key得到相同的地址,第二個在前面地址上 + 1;查詢的時候,如果地址對應資料的key不對,那就 + 1查詢。。;浪費了空間,Hashtable是基於陣列實現;查找個資料 一次定位; 增刪 一次定位; 增刪查改 都很快
{ //Hashtable key-value 體積可以動態增加 拿著key計算一個地址,然後放入key - value //object-裝箱拆箱 如果不同的key得到相同的地址,第二個在前面地址上 + 1 //查詢的時候,如果地址對應資料的key不對,那就 + 1查詢。。 //浪費了空間,Hashtable是基於陣列實現 //查找個資料 一次定位; 增刪 一次定位; 增刪查改 都很快 //浪費空間,資料太多,重複定位定位,效率就下去了 Console.WriteLine("***************Hashtable******************"); Hashtable table = new Hashtable(); table.Add("123", "456"); table[234] = 456; table[234] = 567; table[32] = 4562; table[1] = 456; table["eleven"] = 456; foreach (DictionaryEntry objDE in table) { Console.WriteLine(objDE.Key.ToString()); Console.WriteLine(objDE.Value.ToString()); } //執行緒安全 Hashtable.Synchronized(table);//只有一個執行緒寫 多個執行緒讀 }
11.Dictionary字典:
泛型;key - value,增刪查改 都很快;有序的
{ //字典:泛型;key - value,增刪查改 都很快;有序的 // 字典不是執行緒安全 ConcurrentDictionary Console.WriteLine("***************Dictionary******************"); Dictionary<int, string> dic = new Dictionary<int, string>(); dic.Add(1, "HaHa"); dic.Add(5, "HoHo"); dic.Add(3, "HeHe"); dic.Add(2, "HiHi"); dic.Add(4, "HuHu1"); dic[4] = "HuHu";//相同key替換原值 dic.Add(4, "HuHu");//相同key,會報錯 foreach (var item in dic) { Console.WriteLine($"Key:{item.Key}, Value:{item.Value}"); } }
12.SortedDictionary 排序字典
{ Console.WriteLine("***************SortedDictionary******************"); SortedDictionary<int, string> dic = new SortedDictionary<int, string>(); dic.Add(1, "HaHa"); dic.Add(5, "HoHo"); dic.Add(3, "HeHe"); dic.Add(2, "HiHi"); dic.Add(4, "HuHu1"); dic[4] = "HuHu";//相同key替換原值 dic.Add(4, "HuHu");//相同key,會報錯 foreach (var item in dic) { Console.WriteLine($"Key:{item.Key}, Value:{item.Value}"); } }
13.SortedList 排序集合
{ Console.WriteLine("***************SortedList******************"); SortedList sortedList = new SortedList();//IComparer sortedList.Add("First", "Hello"); sortedList.Add("Second", "World"); sortedList.Add("Third", "!"); sortedList["Third"] = "~~";//相同key替換原值 sortedList.Add("Fourth", "!"); sortedList.Add("Fourth", "!");//重複的Key Add會錯 sortedList["Fourth"] = "!!!"; var keyList = sortedList.GetKeyList(); var valueList = sortedList.GetValueList(); sortedList.TrimToSize();//用於最小化集合的記憶體開銷 sortedList.Remove("Third"); sortedList.RemoveAt(0); sortedList.Clear(); }
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