C#中List用法介绍详解

2024-10-29 09:19:35

(1)、List.FindAll方法：检索与指定谓词所定义的条件相匹配的所有元素
(2)、List.Find 方法：搜索与指定谓词所定义的条件相匹配的元素，并返回整个 List 中的第一个匹配元素。
(3)、List.FindLast 方法：搜索与指定谓词所定义的条件相匹配的元素，并返回整个 List 中的最后一个匹配元素。
(4)、List.TrueForAll方法：确定是否 List 中的每个元素都与指定的谓词所定义的条件相匹配。
(5)List.Take(n)方法：获得前n行返回值为IEnumetable<T>，T的类型与List<T>的类型一样
(6)、List.Where方法：检索与指定谓词所定义的条件相匹配的所有元素。跟List.FindAll方法类似。
(7)、List.RemoveAll方法：移除与指定的谓词所定义的条件相匹配的所有元素。
(8)List.Except()方法，求两个List的差集

一、#List泛型集合

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"
}

代码如下:

//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”

二、List的方法和属性方法或属性作用

Capacity 用于获取或设置List可容纳元素的数量。当数量超过容量时，这个值会自动增长。您可以设置这个值以减少容量，也可以调用trin()方法来减少容量以适合实际的元素数目。

Count 属性，用于获取数组中当前元素数量
Item( ) 通过指定索引获取或设置元素。对于List类来说，它是一个索引器。
Add( ) 在List中添加一个对象的公有方法
AddRange( ) 公有方法，在List尾部添加实现了ICollection接口的多个元素
BinarySearch( ) 重载的公有方法，用于在排序的List内使用二分查找来定位指定元素.
Clear( ) 在List内移除所有元素
Contains( ) 测试一个元素是否在List内
CopyTo( ) 重载的公有方法，把一个List拷贝到一维数组内
Exists( ) 测试一个元素是否在List内
Find( ) 查找并返回List内的出现的第一个匹配元素
FindAll( ) 查找并返回List内的所有匹配元素
GetEnumerator( ) 重载的公有方法，返回一个用于迭代List的枚举器
Getrange( ) 拷贝指定范围的元素到新的List内
IndexOf( ) 重载的公有方法，查找并返回每一个匹配元素的索引
Insert( ) 在List内插入一个元素
InsertRange( ) 在List内插入一组元素
LastIndexOf( ) 重载的公有方法，，查找并返回最后一个匹配元素的索引
Remove( ) 移除与指定元素匹配的第一个元素
RemoveAt( ) 移除指定索引的元素
RemoveRange( ) 移除指定范围的元素
Reverse( ) 反转List内元素的顺序
Sort( ) 对List内的元素进行排序
ToArray( ) 把List内的元素拷贝到一个新的数组内
trimToSize( ) 将容量设置为List中元素的实际数目

三、List的用法

1、List的基础、常用方法：

(1)、声明：

①、List<T> mList = new List<T>();

T为列表中元素类型，现在以string类型作为例子

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

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

以一个集合作为参数创建List：

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

(2)、添加元素:

①、添加一个元素

语法： List. Add(T item)

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

②、添加一组元素

语法： 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位置添加一个元素

语法：Insert(int index, T item);

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

④、遍历List中元素

语法：

foreach (T element in mList)  //T的类型与mList声明时一样
{
    Console.WriteLine(element);
}

例：

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

(3)、删除元素:

①、删除一个值

语法：List. Remove(T item)

mList.Remove("Hunter");

②、删除下标为index的元素

语法：List. RemoveAt(int index);

mList.RemoveAt(0);

③、从下标index开始，删除count个元素

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

mList.RemoveRange(3, 2);

(4)、判断某个元素是否在该List中：

语法：List. Contains(T item) 返回值为：true/false

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

(5)、给List里面元素排序：

语法： List. Sort () 默认是元素第一个字母按升序

mList.Sort();

自定义规则排序

/// <summary>
///①通用自定义
/// </summary>
list.Sort((left, right) =>
{
    if (left.n > right.n)//其中 n 是某个你希望以此进行排序的属性//此时按 n 由小到大的顺序排序； 若想由大到小排列，此处改为  left.n < right.n
        return 1;
    else if (left.n == right.n)
        return 0;
    else
        return -1;
});

/// <summary>
/// ②针对属性是字符串的排序
/// </summary>
list.Sort((left, right) =>
{
    return left.Date.CompareTo(right.Date);//其中Date是时间字符串
});

(6)、给List里面元素顺序反转：

语法：List. Reverse () 可以与List. Sort ()配合使用，达到想要的效果

mList. Reverse();

(7)、List清空：

语法：List. Clear ()

mList.Clear();

(8)、获得List中元素数目：

语法： List. Count () 返回int值

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

2、List的进阶、强大方法：

本段举例用的List：

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

(1)、List.FindAll方法：检索与指定谓词所定义的条件相匹配的所有元素

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

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

这时subList存储的就是所有长度大于3的元素。

(2)、List.Find 方法：搜索与指定谓词所定义的条件相匹配的元素，并返回整个 List 中的第一个匹配元素。

语法：public T Find(Predicate<T> match);

Predicate是对方法的委托，如果传递给它的对象与委托中定义的条件匹配，则该方法返回 true。当前 List 的元素被逐个传递给Predicate委托，并在 List 中向前移动，从第一个元素开始，到最后一个元素结束。当找到匹配项时处理即停止。

Predicate 可以委托给一个函数或者一个拉姆达表达式:

委托给拉姆达表达式：

string listFind = mList.Find(name =>  //name是变量，代表的是mList中元素，自己设定
{
   if (name.Length > 3)
   {
      return true;
   }
  return false;
});
Console.WriteLine(listFind);     //输出是Hunter

委托给一个函数：

string listFind1 = mList.Find(ListFind);  //委托给ListFind函数
Console.WriteLine(listFind);    //输出是Hunter

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

这两种方法的结果是一样的。

(3)、List.FindLast 方法：搜索与指定谓词所定义的条件相匹配的元素，并返回整个 List 中的最后一个匹配元素。

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

用法与List.Find相同。

(4)、List.TrueForAll方法：确定是否 List 中的每个元素都与指定的谓词所定义的条件相匹配。

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