.NET中經常使用的數據結構

本章將和你們分享.NET中經常使用的數據結構。下面直接給你們Show一波API:

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace MyStructure
{
    /// <summary>
    /// Array/ArrayList/List/LinkedList/Queue/Stack/HastSet/SortedSet/Hashtable/SortedList/Dictionary/SortedDictionary
    /// IEnumerable、ICollection、IList、IQueryable
    /// 接口是標識功能的，不一樣的接口拆開就是爲接口隔離，雖然咱們接口內容也可能重複。
    /// 
    /// IEnumerable 任何數據集合都實現了的，爲不一樣的數據結構提供了統一的數據訪問方式，這個就是迭代器模式。
    /// </summary>
    public static class CollectionDemo
    {
        public static void Show()
        {
            //1 內存連續存儲，節約空間，能夠索引訪問，讀取快，增刪慢。
            #region Array、ArrayList、List<T>

            //Array
            {
                //Array：在內存上連續分配的，並且元素類型是同樣的
                //能夠座標訪問  讀取快--增刪慢，長度不變
                Console.WriteLine("***************Array***************");
                int[] intArray = new int[3];
                intArray[0] = 123;
                string[] stringArray = new string[] { "123", "234" };
            }
            //ArrayList
            {
                //ArrayList：不定長的，連續分配的；
                //元素沒有類型限制，任何元素都是當成object處理，若是是值類型，會有裝箱操做
                //讀取快--增刪慢
                Console.WriteLine("***************ArrayList***************");
                ArrayList arrayList = new ArrayList();
                arrayList.Add("TianYa");
                arrayList.Add(32); //Add增長長度
                //刪除數據
                var value = arrayList[2];
                arrayList.RemoveAt(0);
                arrayList.Remove("TianYa");
            }
            //List<T>
            {
                //List：也是Array，內存上都是連續擺放、不定長、泛型，保證類型安全，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);
                List<string> stringList = new List<string>();
                //stringList[0] = "123"; //異常的
                foreach (var item in intList)
                {

                }
            }

            #endregion Array、ArrayList、List<T>

            //2 非連續擺放，存儲數據+地址，找數據的話就只能順序查找，讀取慢，增刪快。
            #region 鏈表（LinkedList<T>、Queue<T>、Stack<T>）

            //LinkedList<T>
            {
                //LinkedList：鏈表，泛型的特色，元素不連續分配，每一個元素都有記錄先後節點。
                //節點值能夠重複
                //能不能下標訪問？不能，找元素就只能遍歷  查找不方便
                //增刪 就比較方便
                Console.WriteLine("***************LinkedList<T>***************");
                LinkedList<int> linkedList = new LinkedList<int>();
                linkedList.AddFirst(123);
                linkedList.AddLast(456);

                bool isContain = linkedList.Contains(123);
                LinkedListNode<int> node123 = linkedList.Find(123); //元素123的位置  從頭查找
                linkedList.AddBefore(node123, 123);
                linkedList.AddBefore(node123, 123);
                linkedList.AddAfter(node123, 9);

                linkedList.Remove(456);
                linkedList.Remove(node123);
                linkedList.RemoveFirst();
                linkedList.RemoveLast();
                linkedList.Clear();
            }
            //Queue<T>
            {
                //Queue隊列： 就是鏈表  先進先出  聽任務延遲執行；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"); //入隊
                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($"Dequeuing '{numbers.Dequeue()}'"); //出隊
                Console.WriteLine($"Peek at next item to dequeue: { numbers.Peek()}");
                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}");
            }
            //Stack<T>
            {
                //Stack棧：就是鏈表  先進後出  解析表達式目錄樹的時候，先產生的數據後使用。
                //操做記錄爲命令，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 入棧

                foreach (string number in numbers)
                {
                    Console.WriteLine(number);
                }

                Console.WriteLine($"Pop '{numbers.Pop()}'");//獲取並移除 出棧
                Console.WriteLine($"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}");
            }

            #endregion 鏈表（LinkedList<T>、Queue<T>、Stack<T>）

            //3 Set純粹的集合，容器，東西丟進去，惟一性，無序的。
            #region Set集合（HashSet<T>、SortedSet<T>）

            //HashSet<T>
            {
                //集合：hash分佈，元素間不要緊，動態增長容量  去重
                //統計用戶IP；IP投票；交叉並補---二次好友/間接關注/粉絲合集
                Console.WriteLine("***************HashSet<T>***************");
                HashSet<string> hashSet = new HashSet<string>();
                hashSet.Add("123");
                hashSet.Add("689");
                hashSet.Add("456");
                hashSet.Add("12435");
                hashSet.Add("12435");
                hashSet.Add("12435");
                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
                }
                hashSet.ToList();
                hashSet.Clear();
            }
            //SortedSet<T>
            {
                //排序的集合：去重  並且排序  
                //統計排名--每統計一個就丟進去集合
                Console.WriteLine("***************SortedSet<T>***************");
                SortedSet<string> sortedSet = new SortedSet<string>();
                //IComparer<T> comparer  自定義對象要排序，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();
            }

            #endregion Set集合（HashSet<T>、SortedSet<T>）

            //讀取&增刪都快？ 有 hash散列 字典
            //key-value，一段連續有限空間放value(開闢的空間比用到的多，hash是用空間換性能)，基於key散列計算獲得地址索引，這樣讀取快
            //增刪也快，刪除時也是計算位置，增長也不影響別人
            //確定會出現2個key(散列衝突)，散列結果一致時可讓第二次的+1
            //可能會形成效率的下降，尤爲是數據量大的狀況下，之前測試過Dictionary在3w條左右性能就開始降低的厲害

            #region key-value（Hashtable、Dictionary、SortedDictionary、SortedList）

            //Hashtable
            {
                //Hashtable：key-value  體積能夠動態增長，拿着key計算一個地址，而後放入key - value
                //object-裝箱拆箱  若是不一樣的key獲得相同的地址，第二個在前面地址上 + 1
                //查找的時候，若是地址對應數據的key不對，那就 + 1查找。。
                //浪費了空間，Hashtable是基於數組實現
                //查找個數據  一次定位；增刪 一次定位；增刪改查 都很快
                //浪費空間，數據太多，重複定位，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["TianYa"] = 456;
                foreach (DictionaryEntry objDE in table)
                {
                    Console.WriteLine(objDE.Key.ToString());
                    Console.WriteLine(objDE.Value.ToString());
                }
                //線程安全
                Hashtable.Synchronized(table);//只有一個線程寫  多個線程讀
            }
            //Dictionary
            {
                //字典：泛型，key - value，增刪改查 都很快，有序的
                //字典不是線程安全 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";
                dic.Add(4, "HuHu");
                foreach (var item in dic)
                {
                    Console.WriteLine($"Key:{item.Key}, Value:{item.Value}");
                }
            }
            //SortedDictionary
            {
                //排序字典
                Console.WriteLine("***************SortedDictionary***************");
                SortedDictionary<int, string> dic = new SortedDictionary<int, string>();
                dic.Add(1, "HaHa");
                dic.Add(5, "HoHo");
                dic.Add(3, "HeHe");
                dic.Add(2, "HiHi");
                dic.Add(4, "HuHu1");
                dic[4] = "HuHu";
                dic.Add(4, "HuHu");
                foreach (var item in dic)
                {
                    Console.WriteLine($"Key:{item.Key}, Value:{item.Value}");
                }
            }
            //SortedList
            {
                //"a".GetHashCode();
                Console.WriteLine("***************SortedList***************");
                SortedList sortedList = new SortedList();//IComparer
                sortedList.Add("First", "Hello");
                sortedList.Add("Second", "World");
                sortedList.Add("Third", "!");

                sortedList["Third"] = "~~";//
                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();//用於最小化集合的內存開銷

                sortedList.Remove("Third");
                sortedList.RemoveAt(0);
                sortedList.Clear();
            }

            #endregion key-value（Hashtable、Dictionary、SortedDictionary、SortedList）

            {
                //ConcurrentQueue 線程安全版本的Queue
                //ConcurrentStack 線程安全版本的Stack
                //ConcurrentBag 線程安全版本的對象集合
                //ConcurrentDictionary 線程安全版本的Dictionary
                //BlockingCollection
            }

            {
                List<string> fruits =
                new List<string> { "apple", "passionfruit", "banana", "mango",
                    "orange", "blueberry", "grape", "strawberry" };

                IEnumerable<string> query = fruits.Where(fruit => fruit.Length < 6);
                foreach (var item in query)//遍歷纔會去查詢比較  迭代器yield
                {

                }

                IQueryable<string> queryable = fruits.AsQueryable<string>().Where(s => s.Length > 5);
                foreach (var item in queryable)//表達式目錄樹的解析，延遲到遍歷的時候纔去執行  EF的延遲查詢
                {

                }
            }
        }
    }
}

代碼中都有註釋了，此處就再也不作過多的解釋了。

 

Demo源碼：

連接：https://pan.baidu.com/s/1f5-xKmR1QiWIrN7EgzZiCA 
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