C#泛型集合揽胜

    集合是OOP中的一个重要概念,C#中对集合的全面支持更是该语言的精华之一。

    为什么要用泛型集合?
    在C# 2.0之前,主要可以通过两种方式实现集合:
    a.使用ArrayList
    直接将对象放入ArrayList,操作直观,但由于集合中的项是Object类型,因此每次使用都必须进行繁琐的类型转换。
    b.使用自定义集合类
    比较常见的做法是从CollectionBase抽象类继承一个自定义类,通过对IList对象进行封装实现强类型集合。这种方式要求为每种集合类型写一个相应的自定义类,工作量较大。泛型集合的出现较好的解决了上述问题,只需一行代码便能创建指定类型的集合。

    什么是泛型?
    泛型是C# 2.0中的新增元素(C++中称为模板),主要用于解决一系列类似的问题。这种机制允许将类名作为参数传递给泛型类型,并生成相应的对象。将泛型(包括类、接口、方法、委托等)看作模板可能更好理解,模板中的变体部分将被作为参数传进来的类名称所代替,从而得到一个新的类型定义。泛型是一个比较大的话题,在此不作详细解析,有兴趣者可以查阅相关资料。

    怎样创建泛型集合?
    主要利用System.Collections.Generic命名空间下面的List<T>泛型类创建集合,语法如下:

List<T> ListOfT = new List<T>();

其中的"T"就是所要使用的类型,既可以是简单类型,如string、int,也可以是用户自定义类型。下面看一个具体例子。

定义Person类如下:

class Person
{
    
private string _name; //姓名
    private int _age; //年龄

    
//创建Person对象
    public Person(string Name, int Age)
    
{
        
this._name= Name;
        
this._age = Age;
    }


    
//姓名
    public string Name
    
{
        
get return _name; }
    }


    
//年龄
    public int Age
    
{
        
get return _age; }
    }

}


//创建Person对象
Person p1 = new Person("张三"30);
Person p2 
= new Person("李四"20);
Person p3 
= new Person("王五"50);

//创建类型为Person的对象集合
List<Person> persons = new List<Person>();

//将Person对象放入集合
persons.Add(p1);
persons.Add(p2);
persons.Add(p3);

//输出第2个人的姓名
Console.Write(persons[1].Name);

   可以看到,泛型集合大大简化了集合的实现代码,通过它,可以轻松创建指定类型的集合。非但如此,泛型集合还提供了更加强大的功能,下面看看其中的排序及搜索。

    泛型集合的排序
    排序基于比较,要排序,首先要比较。比如有两个数1、2,要对他们排序,首先就要比较这两个数,根据比较结果来排序。如果要比较的是对象,情况就要复杂一点,比如对Person对象进行比较,则既可以按姓名进行比较,也可以按年龄进行比较,这就需要确定比较规则。一个对象可以有多个比较规则,但只能有一个默认规则,默认规则放在定义该对象的类中。默认比较规则在CompareTo方法中定义,该方法属于IComparable<T>泛型接口。请看下面的代码:

class Person :IComparable<Person>
{
    
//按年龄比较
    public int CompareTo(Person p)
    
{
        
return this.Age - p.Age;
    }

}

    CompareTo方法的参数为要与之进行比较的另一个同类型对象,返回值为int类型,如果返回值大于0,表示第一个对象大于第二个对象,如果返回值小于0,表示第一个对象小于第二个对象,如果返回0,则两个对象相等。
定义好默认比较规则后,就可以通过不带参数的Sort方法对集合进行排序,如下所示:

//按照默认规则对集合进行排序
persons.Sort();

//输出所有人姓名
foreach (Person p in persons)
{
    Console.WriteLine(p.Name); 
//输出次序为"李四"、"张三"、"王五"
}

    实际使用中,经常需要对集合按照多种不同规则进行排序,这就需要定义其他比较规则,可以在Compare方法中定义,该方法属于IComparer<T>泛型接口,请看下面的代码:

class NameComparer : IComparer<Person>
{
    
//存放排序器实例
    public static NameComparer Default = new NameComparer();

    
//按姓名比较
    public int Compare(Person p1, Person p2)
    
{
        
return System.Collections.Comparer.Default.Compare(p1.Name, p2.Name);
    }

}

    Compare方法的参数为要进行比较的两个同类型对象,返回值为int类型,返回值处理规则与CompareTo方法相同。其中的Comparer.Default返回一个内置的Comparer对象,用于比较两个同类型对象。

    下面用新定义的这个比较器对集合进行排序:

//按照姓名对集合进行排序
persons.Sort(NameComparer.Default);

//输出所有人姓名
foreach (Person p in persons)
{
    Console.WriteLine(p.Name); 
//输出次序为"李四"、"王五"、"张三"
}

    还可以通过委托来进行集合排序,首先要定义一个供委托调用的方法,用于存放比较规则,可以用静态方法。请看下面的代码:

class PersonComparison
{
    
//按姓名比较
    public static int Name(Person p1, Person p2)
    
{
        
return System.Collections.Comparer.Default.Compare(p1.Name, p2.Name);
    }

}

    方法的参数为要进行比较的两个同类型对象,返回值为int类型,返回值处理规则与CompareTo方法相同。然后通过内置的泛型委托System.Comparison<T>对集合进行排序:

System.Comparison<Person> NameComparison = new System.Comparison<Person>(PersonComparison.Name);
persons.Sort(NameComparison);

//输出所有人姓名
foreach (Person p in persons)
{
    Console.WriteLine(p.Name); 
//输出次序为"李四"、"王五"、"张三"
}

    可以看到,后两种方式都可以对集合按照指定规则进行排序,但笔者更偏向于使用委托方式,可以考虑把各种比较规则放在一个类中,然后进行灵活调用。

    泛型集合的搜索
    搜索就是从集合中找出满足特定条件的项,可以定义多个搜索条件,并根据需要进行调用。首先,定义搜索条件,如下所示:

class PersonPredicate
{
    
//找出中年人(40岁以上)
    public static bool MidAge(Person p)
    
{
        
if (p.Age >= 40)
            
return true;
        
else
            
return false;
    }

}

    上面的搜索条件放在一个静态方法中,方法的返回类型为布尔型,集合中满足特定条件的项返回true,否则返回false。然后通过内置的泛型委托System.Predicate<T>对集合进行搜索:

System.Predicate<Person> MidAgePredicate = new System.Predicate<Person>(PersonPredicate.MidAge);
List
<Person> MidAgePersons = persons.FindAll(MidAgePredicate);

//输出所有的中年人姓名
foreach (Person p in MidAgePersons)
{
    Console.WriteLine(p.Name); 
//输出"王五"
}

   
    泛型集合的扩展
    如果要得到集合中所有人的姓名,中间以逗号隔开,那该怎么处理?
    考虑到单个类可以提供的功能是有限的,很自然会想到对List<T>类进行扩展,泛型类也是类,因此可以通过继承来进行扩展。请看下面的代码:

//定义Persons集合类
class Persons : List<Person>
{
    
//取得集合中所有人姓名
    public string GetAllNames()
    
{
        
if (this.Count == 0)
            
return "";

        
string val = "";
        
foreach (Person p in this)
        
{
            val 
+= p.Name + ",";
        }


        
return val.Substring(0, val.Length - 1);
    }

}


//创建并填充Persons集合
Persons PersonCol = new Persons();
PersonCol.Add(p1);
PersonCol.Add(p2);
PersonCol.Add(p3);

//输出所有人姓名
Console.Write(PersonCol.GetAllNames()); //输出“张三,李四,王五”


    小结:
    本文着重于介绍运用C# 2.0中的泛型来实现集合,以及对集合功能进行扩展,恰当的运用泛型集合,可以减少很多重复工作,极大的提高开发效率。实际上,集合只不过是泛型的一个典型应用,如果想了解更多关于泛型的知识,可以查阅其他相关资料。希望本文对你有用:-)

posted @ 2007-11-23 16:25  Kenny@Web  阅读(8673)  评论(22编辑  收藏  举报