C#集合之列表的用法
.NET Framework为动态列表List提供泛型类List<T>。这个类实现了IList，ICollection，IEnumerable，IList<T>，ICollection<T>，IEnumerable<T>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<Racer>, 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<T>中，必须为声明为列表的值指定类型：
var intList = new List<int>(); var racers =new List<Racer>();
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<T>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<int> intList = new List<int>(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<int>(){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<T>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<T>类型的对象传递给类的构造函数，类似AddRange()方法：
var intList = new List<int>(
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<T>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<T>集合类实现了IEnumerable接口，所以也可以使用foreach（https://www.jb51.net/article/244045.htm）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<T>类还提供了ForEach()方法，该方法用Action<T>参数声明：
public void ForEach(Action<T> action);
.NEt实现ForEach()方法的代码如下：
public class List<T>:ILIst<T>
{
private T[] items;
//...
public void ForEach(Action<T> 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（https://www.jb51.net/article/244054.htm）。
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<Racer>(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<T>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<T>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<T>类型的参数定义。下面将介绍Predicate<T>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<T>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<T>类型的参数：
如：
public int FindIndex(Predicate<T> match);
Predicate<T>类型是一个委托：
public delegate bool Predicate<T>(T obj);
其用法和Foreach()方法的Action委托类似。如果Predicate<T>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<T>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<Racer> l = racers.FindAll(r => r.Wins > 20);
7.排序
List<T>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<T>和泛型接口IComparer<T>，以及一个范围值和泛型接口IComparer<T>：
public void List<T>.Sort(); public void List<T>.Sort(Comparison<T>); public void List<T>.Sort(IComparer<T>); public void List<T>.Sort(Int32,Int32,IComparer<T>);
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<T>.Sort(IComparer<T>); 需要定义一个实现了IComparer<T>接口的类，调用Sort(IComparer<T>)方法时会调用实现了IComparer<T>接口的类中的Compare方法：
public class RacerComparer : IComparer<Racer>
{
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<T>.Sort(Comparison<T>); 需要一个Comparison<T>委托。Comparison<T>委托：public delagate int Comparsion<T>(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<T>类的ConvertAll<TOutput>()方法，可以把所以类型的集合转换位另一种类型。ConvertAll<TOutput>()方法使用Converte委托，Converte委托：public sealed delegate TOutput Converter<TInput,TOutput>(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<Person> persons = racers.ConvertAll<Person>( 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<Racer> racers2 =racers.AsReadOnly();
