C#中List用法介紹詳解

Posted on 2021-12-19 by WalkonNet

(1)、List.FindAll方法：檢索與指定謂詞所定義的條件相匹配的所有元素
(2)、List.Find 方法：搜索與指定謂詞所定義的條件相匹配的元素，並返回整個 List 中的第一個匹配元素。
(3)、List.FindLast 方法：搜索與指定謂詞所定義的條件相匹配的元素，並返回整個 List 中的最後一個匹配元素。
(4)、List.TrueForAll方法：確定是否 List 中的每個元素都與指定的謂詞所定義的條件相匹配。
(5)List.Take(n)方法：獲得前n行返回值為IEnumetable<T>，T的類型與List<T>的類型一樣
(6)、List.Where方法：檢索與指定謂詞所定義的條件相匹配的所有元素。跟List.FindAll方法類似。
(7)、List.RemoveAll方法：移除與指定的謂詞所定義的條件相匹配的所有元素。
(8)List.Except()方法，求兩個List的差集

一、#List泛型集合

集合是OOP中的一個重要概念，C#中對集合的全面支持更是該語言的精華之一。

為什麼要用泛型集合？

在C# 2.0之前，主要可以通過兩種方式實現集合：

a.使用ArrayList

直接將對象放入ArrayList，操作直觀，但由於集合中的項是Object類型，因此每次使用都必須進行繁瑣的類型轉換。

b.使用自定義集合類

比較常見的做法是從CollectionBase抽象類繼承一個自定義類，通過對IList對象進行封裝實現強類型集合。這種方式要求為每種集合類型寫一個相應的自定義類，工作量較大。泛型集合的出現較好的解決瞭上述問題，隻需一行代碼便能創建指定類型的集合。

什麼是泛型？

泛型是C# 2.0中的新增元素(C++中稱為模板)，主要用於解決一系列類似的問題。這種機制允許將類名作為參數傳遞給泛型類型，並生成相應的對象。將泛型(包括類、接口、方法、委托等)看作模板可能更好理解，模板中的變體部分將被作為參數傳進來的類名稱所代替，從而得到一個新的類型定義。泛型是一個比較大的話題，在此不作詳細解析，有興趣者可以查閱相關資料。

怎樣創建泛型集合？

主要利用System.Collections.Generic命名空間下面的List<T>泛型類創建集合，語法如下：

List<T> ListOfT = new List<T>();

其中的”T”就是所要使用的類型，既可以是簡單類型，如string、int，也可以是用戶自定義類型。下面看一個具體例子。

定義Person類如下：

class Person
{
    private string _name; //姓名
    private int _age; //年齡
    //創建Person對象
    public Person(string Name, int Age)
    {
        this._name= Name;
        this._age = Age;
    }
    //姓名
    public string Name
    {
        get { return _name; }
    }
    //年齡
    public int Age
    {
        get { return _age; }
    }
}

//創建Person對象
Person p1 = new Person("張三", 30);
Person p2 = new Person("李四", 20);
Person p3 = new Person("王五", 50);
//創建類型為Person的對象集合
List<Person> persons = new List<Person>();
//將Person對象放入集合
persons.Add(p1);
persons.Add(p2);
persons.Add(p3);
//輸出第2個人的姓名
Console.Write(persons[1].Name);

可以看到，泛型集合大大簡化瞭集合的實現代碼，通過它，可以輕松創建指定類型的集合。非但如此，泛型集合還提供瞭更加強大的功能，下面看看其中的排序及搜索。

泛型集合的排序

排序基於比較，要排序，首先要比較。比如有兩個數1、2，要對他們排序，首先就要比較這兩個數，根據比較結果來排序。如果要比較的是對象，情況就要復雜一點，比如對Person對象進行比較，則既可以按姓名進行比較，也可以按年齡進行比較，這就需要確定比較規則。一個對象可以有多個比較規則，但隻能有一個默認規則，默認規則放在定義該對象的類中。默認比較規則在CompareTo方法中定義，該方法屬於IComparable<T>泛型接口。請看下面代碼：

class Person ：IComparable<Person>
{
    //按年齡比較
    public int CompareTo(Person p)
    {
        return this.Age - p.Age;
    }
}

CompareTo方法的參數為要與之進行比較的另一個同類型對象，返回值為int類型，如果返回值大於0，表示第一個對象大於第二個對象，如果返回值小於0,表示第一個對象小於第二個對象，如果返回0,則兩個對象相等。

定義好默認比較規則後，就可以通過不帶參數的Sort方法對集合進行排序，如下所示:

//按照默認規則對集合進行排序
persons.Sort();
//輸出所有人姓名
foreach (Person p in persons)
{
    Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序為"李四"、"張三"、"王五"
}

實際使用中，經常需要對集合按照多種不同規則進行排序，這就需要定義其他比較規則，可以在Compare方法中定義，該方法屬於IComparer<T>泛型接口，請看下面的代碼：

class NameComparer : IComparer<Person>
{
    //存放排序器實例
    public static NameComparer Default = new NameComparer();
    //按姓名比較
    public int Compare(Person p1, Person p2)
    {
        return System.Collections.Comparer.Default.Compare(p1.Name, p2.Name);
    }
}

Compare方法的參數為要進行比較的兩個同類型對象，返回值為int類型，返回值處理規則與CompareTo方法相同。其中的Comparer.Default返回一個內置的Comparer對象，用於比較兩個同類型對象。

下面用新定義的這個比較器對集合進行排序：

//按照姓名對集合進行排序 
persons.Sort(NameComparer.Default); 
//輸出所有人姓名 
foreach (Person p in persons) 
{ 
　　Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序為"李四"、"王五"、"張三" 
}

還可以通過委托來進行集合排序，首先要定義一個供委托調用的方法，用於存放比較規則，可以用靜態方法。請看下面的代碼：

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

方法的參數為要進行比較的兩個同類型對象，返回值為int類型，返回值處理規則與CompareTo方法相同。然後通過內置的泛型委托System.Comparison<T>對集合進行排序：

System.Comparison<Person> NameComparison = new 
System.Comparison<Person>(PersonComparison.Name); 
persons.Sort(NameComparison); 
//輸出所有人姓名 
foreach (Person p in persons) 
{ 
　　Console.WriteLine(p.Name); //輸出次序為"李四"、"王五"、"張三" 
}

可以看到，後兩種方式都可以對集合按照指定規則進行排序，但筆者更偏向於使用委托方式，可以考慮把各種比較規則放在一個類中，然後進行靈活調用。

泛型集合的搜索

搜索就是從集合中找出滿足特定條件的項，可以定義多個搜索條件，並根據需要進行調用。

首先，定義搜索條件，如下所示：

class PersonPredicate
{
    //找出中年人(40歲以上)
    public static bool MidAge(Person p)
    {

        if (p.Age >= 40)
            return true;
        else
            return false;
    }
}

上面的搜索條件放在一個靜態方法中，方法的返回類型為佈爾型，集合中滿足特定條件的項返回true，否則返回false。然後通過內置的泛型委托System.Predicate<T>對集合進行搜索：

System.Predicate<Person> MidAgePredicate = new System.Predicate<Person>(PersonPredicate.MidAge);
List<Person> MidAgePersons = persons.FindAll(MidAgePredicate);
//輸出所有的中年人姓名

foreach (Person p in MidAgePersons)
{
    Console.WriteLine(p.Name); //輸出"王五"
}

泛型集合的擴展

如果要得到集合中所有人的姓名，中間以逗號隔開，那該怎麼處理？

考慮到單個類可以提供的功能是有限的，很自然會想到對List<T>類進行擴展，泛型類也是類，因此可以通過繼承來進行擴展。請看下面的代碼：

//定義Persons集合類
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);
    }
}
//創建並填充Persons集合
Persons PersonCol = new Persons();
PersonCol.Add(p1);
PersonCol.Add(p2);
PersonCol.Add(p3);
//輸出所有人姓名
Console.Write(PersonCol.GetAllNames()); //輸出“張三,李四,王五”

二、List的方法和屬性方法或屬性作用

Capacity 用於獲取或設置List可容納元素的數量。當數量超過容量時，這個值會自動增長。您可以設置這個值以減少容量，也可以調用trin()方法來減少容量以適合實際的元素數目。

Count 屬性，用於獲取數組中當前元素數量
Item( ) 通過指定索引獲取或設置元素。對於List類來說，它是一個索引器。
Add( ) 在List中添加一個對象的公有方法
AddRange( ) 公有方法，在List尾部添加實現瞭ICollection接口的多個元素
BinarySearch( ) 重載的公有方法，用於在排序的List內使用二分查找來定位指定元素.
Clear( ) 在List內移除所有元素
Contains( ) 測試一個元素是否在List內
CopyTo( ) 重載的公有方法，把一個List拷貝到一維數組內
Exists( ) 測試一個元素是否在List內
Find( ) 查找並返回List內的出現的第一個匹配元素
FindAll( ) 查找並返回List內的所有匹配元素
GetEnumerator( ) 重載的公有方法，返回一個用於迭代List的枚舉器
Getrange( ) 拷貝指定范圍的元素到新的List內
IndexOf( ) 重載的公有方法，查找並返回每一個匹配元素的索引
Insert( ) 在List內插入一個元素
InsertRange( ) 在List內插入一組元素
LastIndexOf( ) 重載的公有方法，，查找並返回最後一個匹配元素的索引
Remove( ) 移除與指定元素匹配的第一個元素
RemoveAt( ) 移除指定索引的元素
RemoveRange( ) 移除指定范圍的元素
Reverse( ) 反轉List內元素的順序
Sort( ) 對List內的元素進行排序
ToArray( ) 把List內的元素拷貝到一個新的數組內
trimToSize( ) 將容量設置為List中元素的實際數目

三、List的用法

1、List的基礎、常用方法：

(1)、聲明：

①、List<T> mList = new List<T>();

T為列表中元素類型，現在以string類型作為例子

List<string> mList = new List<string>();

②、List<T> testList =new List<T> (IEnumerable<T> collection);

以一個集合作為參數創建List：

string[] temArr = { "Ha", "Hunter", "Tom", "Lily", "Jay", "Jim", "Kuku", "Locu" };
List<string> testList = new List<string>(temArr);

(2)、添加元素:

①、添加一個元素

語法： List. Add(T item)

List<string> mList = new List<string>();
mList.Add("John");

②、添加一組元素

語法： List. AddRange(IEnumerable<T> collection)

List<string> mList = new List<string>();
string[] temArr = { "Ha","Hunter", "Tom", "Lily", "Jay", "Jim", "Kuku",  "Locu" };
mList.AddRange(temArr);

③、在index位置添加一個元素

語法：Insert(int index, T item);

List<string> mList = new List<string>();
mList.Insert(1, "Hei");

④、遍歷List中元素

語法：

foreach (T element in mList)  //T的類型與mList聲明時一樣
{
    Console.WriteLine(element);
}

例：

List<string> mList = new List<string>();
...//省略部分代碼
foreach (string s in mList)
{
    Console.WriteLine(s);
}

(3)、刪除元素:

①、刪除一個值

語法：List. Remove(T item)

mList.Remove("Hunter");

②、刪除下標為index的元素

語法：List. RemoveAt(int index);

mList.RemoveAt(0);

③、從下標index開始，刪除count個元素

語法：List. RemoveRange(int index, int count);

mList.RemoveRange(3, 2);

(4)、判斷某個元素是否在該List中：

語法：List. Contains(T item) 返回值為：true/false

if (mList.Contains("Hunter"))
{
    Console.WriteLine("There is Hunter in the list");
}
else
{
    mList.Add("Hunter");
    Console.WriteLine("Add Hunter successfully.");
}

(5)、給List裡面元素排序：

語法： List. Sort () 默認是元素第一個字母按升序

mList.Sort();

自定義規則排序

/// <summary>
///①通用自定義
/// </summary>
list.Sort((left, right) =>
{
    if (left.n > right.n)//其中 n 是某個你希望以此進行排序的屬性//此時按 n 由小到大的順序排序； 若想由大到小排列，此處改為  left.n < right.n
        return 1;
    else if (left.n == right.n)
        return 0;
    else
        return -1;
});

/// <summary>
/// ②針對屬性是字符串的排序
/// </summary>
list.Sort((left, right) =>
{
    return left.Date.CompareTo(right.Date);//其中Date是時間字符串             
});

(6)、給List裡面元素順序反轉：

語法：List. Reverse () 可以與List. Sort ()配合使用，達到想要的效果

mList. Reverse();

(7)、List清空：

語法：List. Clear ()

mList.Clear();

(8)、獲得List中元素數目：

語法： List. Count () 返回int值

int count = mList.Count();
Console.WriteLine("The num of elements in the list: " +count);

2、List的進階、強大方法：

本段舉例用的List：

string[] temArr = { "Ha","Hunter", "Tom", "Lily", "Jay", "Jim", "Kuku", " "Locu" };
mList.AddRange(temArr);

(1)、List.FindAll方法：檢索與指定謂詞所定義的條件相匹配的所有元素

語法：public List<T> FindAll(Predicate<T> match);

List<string> subList = mList.FindAll(ListFind); //委托給ListFind函數
foreach (string s in subList)
{
    Console.WriteLine("element in subList: "+s);
}

這時subList存儲的就是所有長度大於3的元素。

(2)、List.Find 方法：搜索與指定謂詞所定義的條件相匹配的元素，並返回整個 List 中的第一個匹配元素。

語法：public T Find(Predicate<T> match);

Predicate是對方法的委托，如果傳遞給它的對象與委托中定義的條件匹配，則該方法返回 true。當前 List 的元素被逐個傳遞給Predicate委托，並在 List 中向前移動，從第一個元素開始，到最後一個元素結束。當找到匹配項時處理即停止。

Predicate 可以委托給一個函數或者一個拉姆達表達式:

委托給拉姆達表達式：

string listFind = mList.Find(name =>  //name是變量，代表的是mList中元素，自己設定
{     
   if (name.Length > 3)
   {
      return true;
   }
  return false;
});
Console.WriteLine(listFind);     //輸出是Hunter

委托給一個函數：

string listFind1 = mList.Find(ListFind);  //委托給ListFind函數
Console.WriteLine(listFind);    //輸出是Hunter

//ListFind函數
public bool ListFind(string name)
{
    if (name.Length > 3)
    {
        return true;
    }
    return false;
}

這兩種方法的結果是一樣的。

(3)、List.FindLast 方法：搜索與指定謂詞所定義的條件相匹配的元素，並返回整個 List 中的最後一個匹配元素。

語法：public T FindLast(Predicate<T> match);

用法與List.Find相同。

(4)、List.TrueForAll方法：確定是否 List 中的每個元素都與指定的謂詞所定義的條件相匹配。

語法：public bool TrueForAll(Predicate<T> match);

委托給拉姆達表達式：

bool flag = mList.TrueForAll(name =>
{
    if (name.Length > 3)
    {
 　　　　return true;
    }
    else
    {
 　　　　return false;
    }
});
Console.WriteLine("True for all:  "+flag);  //flag值為

委托給一個函數，這裡用到上面的ListFind函數：

bool flag = mList.TrueForAll(ListFind); 　　 //委托給ListFind函數
Console.WriteLine("True for all:  "+flag);  //flag值為false

這兩種方法的結果是一樣的。

(5)List.Take(n)方法：獲得前n行返回值為IEnumetable<T>，T的類型與List<T>的類型一樣

IEnumerable<string> takeList=  mList.Take(5);
foreach (string s in takeList)
{
      Console.WriteLine("element in takeList: " + s);
}

這時takeList存放的元素就是mList中的前5個。

(6)、List.Where方法：檢索與指定謂詞所定義的條件相匹配的所有元素。跟List.FindAll方法類似。

IEnumerable<string> whereList = mList.Where(name =>
{
   if (name.Length > 3)
   {
      return true;
   }
   else
  {
     return false;
  }
});

foreach (string s in subList)
{
   Console.WriteLine("element in subLis");
}