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C# 幾種常見資料結構【轉】

原文:https://www.cnblogs.com/Dewumu/p/12067573.html

一、記憶體上連續儲存,節約空間,可以索引訪問,讀取快,增刪慢

  • Array:在記憶體上連續分配的,而且元素型別是一樣的,可以座標訪問;讀取快--增刪慢,長度不變
{
                //Array:在記憶體上連續分配的,而且元素型別是一樣的
                //可以座標訪問  讀取快--增刪慢,長度不變
                Console.WriteLine("***************Array******************");
                int
[] intArray = new int[3]; intArray[0] = 123; string[] strArray = new string[] { "123","234" };//Array }
  • ArrayList:不定長的,連續分配的;元素沒有型別限制,任何元素都是當成object處理,如果是值型別,會有裝箱操作;讀取快--增刪慢
{
                //ArrayList  不定長的,連續分配的;
                //元素沒有型別限制,任何元素都是當成object處理,如果是值型別,會有裝箱操作
//讀取快--增刪慢 Console.WriteLine("***************ArrayList******************"); ArrayList arrayList = new ArrayList(); arrayList.Add(true); arrayList.Add("Is"); arrayList.Add(32);//add增加長度 //arrayList[4] = 26;//索引複製,不會增加長度
//刪除資料 //arrayList.RemoveAt(4); var value = arrayList[2]; arrayList.RemoveAt(0); arrayList.Remove(true); }
  • List:也是Array,記憶體上都是連續擺放;不定長;泛型,保證型別安全,避免裝箱拆箱;讀取快--增刪慢
{
                //List:也是Array,記憶體上都是連續擺放;不定長;泛型,保證型別安全,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);
                //intList.Add("123");
                //intList[0] = 123;
                List<string> stringList = new List<string>();
                //stringList[0] = "123";//異常的
                
}

二、非連續擺放,儲存資料+地址,找資料的話就只能順序查詢,讀取慢;增刪快

  • 連結串列LinkedList:泛型;連結串列,元素不連續分配,每個元素都有記錄前後節點;節點值可以重複;不能下標訪問,找元素就只能遍歷,查詢慢;增刪快
{
                //LinkedList:泛型的特點;連結串列,元素不連續分配,每個元素都有記錄前後節點
                //節點值可以重複
                //能不能下標訪問?不能,找元素就只能遍歷  查詢不方便
                //增刪 就比較方便
                Console.WriteLine("***************LinkedList<T>******************");
                LinkedList<int> linkedList = new LinkedList<int>();
                //linkedList[3]
                linkedList.AddFirst(123);//新增為第一個節點元素
                linkedList.AddLast(456);//新增為最後一個節點元素

                bool isContain = linkedList.Contains(123);
                LinkedListNode<int> node123 = linkedList.Find(123);  //元素123的位置  從頭查詢
                linkedList.AddBefore(node123,123);//節點不存在,會報錯
                linkedList.AddBefore(node123,123);//在指定節點前新增元素
                linkedList.AddAfter(node123,9);//在指定節點後新增元素

                linkedList.Remove(456);//刪除指定值,不存在會報錯
                linkedList.Remove(node123);//刪除指定節點
                linkedList.RemoveFirst();//刪除第一個元素
                linkedList.RemoveLast();//刪除最後一個元素
                linkedList.Clear();
}
  • 佇列Queue:就是連結串列,先進先出;
    放任務延遲執行,A不斷寫入日誌任務 B不斷獲取任務去執行
{
                //Queue 就是連結串列  先進先出  放任務延遲執行,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");//新增物件到佇列末尾
                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($"Dequeuing ‘{numbers.Dequeue()}‘");//Dequeue方法 移除並返回佇列的第一個元素
                Console.WriteLine($"Peek at next item to dequeue: { numbers.Peek()}");//Peek方法 返回佇列的第一個元素 但不移除元素
                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}");
}
  • 棧Stack:就是連結串列 先進後出 解析表示式目錄樹的時候,先產生的資料後使用;操作記錄為命令,撤銷的時候是倒序的
//佇列是沒瓶底的瓶子,棧是有瓶底的瓶子
{
                //Stack 就是連結串列  先進後出  解析表示式目錄樹的時候,先產生的資料後使用
                //操作記錄為命令,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

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

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

三、Set 純粹的集合,容器,唯一性

  • HashSet:hash分佈,元素間沒關係,動態增加容量;去重

使用場景:統計使用者IP--IP投票;交叉並補--二次好友/間接關注/粉絲合集

{
                //集合:hash分佈,元素間沒關係,動態增加容量  去重
                //統計使用者IP;IP投票   交叉並補--二次好友/間接關注/粉絲合集
                Console.WriteLine("***************HashSet<string>******************");
                HashSet<string> hashSet = new HashSet<string>();
                hashSet.Add("123");
                hashSet.Add("689");
                hashSet.Add("456");
                hashSet.Add("12435");
                hashSet.Add("12435");
                hashSet.Add("12435");
                //hashSet[0];
                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
                    // 找出共同的好友
                }
                hashSet.ToList();
                hashSet.Clear();
}
  • SortedSet排序的集合:去重 而且排序

使用場景:統計排名--每統計一個就丟進去集合

{
                //排序的集合:去重  而且排序  
                //統計排名--每統計一個就丟進去集合
                Console.WriteLine("***************SortedSet<string>******************");
                SortedSet<string> sortedSet = new SortedSet<string>();
                //IComparer<T> comparer  自定義物件要排序,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();
}

四、讀取&增刪都快? 有 hash雜湊 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是用空間換效能),基於key雜湊計算得到地址索引,這樣讀取快;增刪也快,刪除時也是計算位置,增加也不影響別人;會出現2個key(雜湊衝突),雜湊結果一致18,可以讓第二次的+1;可能會造成效率的降低,尤其是資料量大的情況下,以前測試過dictionary在3w條左右效能就開始下降的厲害
  • Hashtable key-value:體積可以動態增加 拿著key計算一個地址,然後放入key - value;object-裝箱拆箱 如果不同的key得到相同的地址,第二個在前面地址上 + 1;查詢的時候,如果地址對應資料的key不對,那就 + 1查詢。。;浪費了空間,Hashtable是基於陣列實現;查找個資料 一次定位; 增刪 一次定位; 增刪查改 都很快
{
                //Hashtable key-value  體積可以動態增加 拿著key計算一個地址,然後放入key - value
                //object-裝箱拆箱  如果不同的key得到相同的地址,第二個在前面地址上 + 1
                //查詢的時候,如果地址對應資料的key不對,那就 + 1查詢。。
                //浪費了空間,Hashtable是基於陣列實現
                //查找個資料  一次定位; 增刪 一次定位;  增刪查改 都很快
                //浪費空間,資料太多,重複定位定位,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["eleven"] = 456;
                foreach (DictionaryEntry objDE in table)
                {
                    Console.WriteLine(objDE.Key.ToString());
                    Console.WriteLine(objDE.Value.ToString());
                }
                //執行緒安全
                Hashtable.Synchronized(table);//只有一個執行緒寫  多個執行緒讀
}
  • Dictionary字典:泛型;key - value,增刪查改 都很快;有序的
{
                //字典:泛型;key - value,增刪查改 都很快;有序的
                //  字典不是執行緒安全 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";//相同key替換原值
                dic.Add(4,"HuHu");//相同key,會報錯
                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,Value:{item.Value}");
                }
}
  • SortedList 排序集合
{
                Console.WriteLine("***************SortedList******************");
                SortedList sortedList = new SortedList();//IComparer
                sortedList.Add("First","Hello");
                sortedList.Add("Second","World");
                sortedList.Add("Third","!");

                sortedList["Third"] = "~~";//相同key替換原值
                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();//用於最小化集合的記憶體開銷

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

五、執行緒安全的幾種資料結構

{
                //ConcurrentQueue 執行緒安全版本的Queue
                //ConcurrentStack執行緒安全版本的Stack
                //ConcurrentBag執行緒安全的物件集合
                //ConcurrentDictionary執行緒安全的Dictionary
                //BlockingCollection
}