一、常用集合型別及概念

1.基本關係

許多泛型集合型別均為非泛型型別的直接模擬。

Dictionary< TKey, TValue> 是 Hashtable 的泛型版本；它使用列舉的泛型結構KeyValuePair< TKey, TValue> 而不是DictionaryEntry

List< T> 是 ArrayList 的泛型版本
Queue< T>對應Queue
Stack< T>對應Stack

SortedList< TKey, TValue> 對應SortedList，這兩個版本均為字典和列表的混合

SortedDictionary< TKey, TValue> 泛型類是一個純字典，並且沒有任何非泛型對應項

LinkedList< T>泛型類是真正的連結的列表，並具有任何非泛型對應項

2.常用集合型別

1）ArrayList

ArrayList是List介面的可變陣列非同步實現，並允許包括null在內的所有元素，相當於List < object>

2）List < T >

泛型的List 類是一個不限長度的集合型別，它內部實際就是一個數組，初始長度是4，每次陣列到達限制，就會把現有容量翻倍，它提供用於對集合進行搜尋、排序和操作等方法
List是陣列連結串列，陣列連結串列訪問快,複雜度O(1),但是新增刪除複雜度O(n)

3）LinkedList

LinkedList是List介面的雙向連結串列非同步實現，並允許包括null在內的所有元素。
底層的資料結構是基於雙向連結串列的，
LinkedList是指標連結串列，指標連結串列訪問複雜度是O(n),但是新增刪除很快O(1),如果對這個集合在中間的新增刪除操作非常頻繁的話，就建議使用LinkedList。

4）Dictionary < K, V>

儲存鍵值對的關聯性集合，查詢等操作速度很快,因為它的時間複雜度是O(1)
，單執行緒中推薦使用Dictionary,有泛型優勢,且讀取速度較快,容量利用更充分.

5）Hashtable

Hashtable是System.Collections名稱空間提供的一個容器，用於處理和表現類似key/value的鍵值對
基本概念
Hashtable使用了閉雜湊法來解決衝突，它通過一個結構體bucket來表示雜湊表中的單個元素，這個結構體中有三個成員：
　（1） key ：表示鍵，即雜湊表中的關鍵字。
　（2） val ：表示值，即跟關鍵字所對應值。
　（3） hash_coll ：它是一個int型別，用於表示鍵所對應的雜湊碼。

雜湊表的所有元素存放於一個名稱為buckets（又稱為資料桶） 的bucket陣列之中
優點：
　（1）在使用雜湊表儲存集合元素（一種鍵/值對）時，首先要根據鍵自動計算雜湊程式碼，以確定該元素的儲存位置，再把元素的值放入相應位置所指向的儲存桶中。在查詢時，再次通過鍵所對應的雜湊程式碼到特定儲存桶中搜索，這樣將大大減少為查詢一個元素進行比較的次數

　（2）多執行緒程式中推薦使用Hashtable，對Hashtable進一步呼叫Synchronized()方法可以獲得完全執行緒安全的型別

Dictionary< TKey, TValue> 是 Hashtable 的泛型版本，它們之間實現上區別不大，執行效率上有一些差別
Hashtable由於鍵值型別都object，所以涉及裝箱拆箱操作，在新增資料的效率上要差一些，但是頻繁使用資料時效率更高，HashTable的優點就在於其索引的方式，速度非常快。如果以任意型別鍵值訪問其中元素會快於其他集合，特別是當資料量特別大的時候，效率差別尤其大。

6）SortedList

表示基於相關的 IComparer 實現按鍵進行排序的鍵/值對的集合,與雜湊表類似，區別在於SortedList中的Key陣列排好序的

7）堆疊（Stack）

表示物件的簡單的後進先出非泛型集合。Push方法入棧，Pop方法出棧

8）佇列（Queue）

佇列先進先出,enqueue方法入佇列，dequeue方法出佇列

9）SortedList< TKey,TValue>

　　SortedList< TKey,TValue>是支援排序的關聯性集合，將資料儲存在陣列中的。
　　也就是說新增和移除操作都是線性的，時間複雜度是O(n)，因為操作其中的元素可能導致所有的資料移動。
　　但是因為在查詢的時候利用了二分搜尋，所以查詢的效能會好一些，時間複雜度是O(log n)。
　　所以推薦使用場景是這樣地：如果你想要快速查詢，又想集合按照key的順序排列，最後這個集合的操作（新增和移除）比較少的話，就是SortedList了。
　　集合中的資料是有序的。可以通過key來匹配資料，也可以通過int下標來獲取資料。

新增操作比ArrayList，Hashtable略慢；查詢、刪除操作比ArrayList快，比Hashtable慢

10）SortedDictioanry< TKey,TValue>

　　SortedDictionary< TKey,TValue>和Dictionary< TKey,TValue>大致上是類似的，但是在實現方式上有一點點區別
　　SortedDictionary< TKey,TValue>用二叉樹作為儲存結構的。並且按key的順序排列
　　SortedDictionary< TKey,TValue>相比於SortedList< TKey,TValue>其效能優化了
　　SortedList< TKey,TValue>其內部維護的是陣列而SortedDictionary< TKey,TValue>內部維護的是紅黑樹(平衡二叉樹)的一種，因此其佔用的記憶體，效能都好於SortedDictionary< TKey,TValue>
　　唯一差在不能用下標取值。

11）HashSet< T>

　　HashSet是一個無序的能夠保持唯一性的集合,不支援下標訪問。

12）SortedSet< T>

　　SortedSet內部也是一個二叉樹，用來支援按順序的排列元素。
　　演算法，儲存結構都與雜湊表相同，主要是設計用來做高效能集運算的，例如對兩個集合求交集、並集、差集等。集合中包含一組不重複出現且無特定順序的元素。

13）BitArray

　　BitArray用於二進位制運算，”或”、”非”、”與”、”異或非”等這種操作，只能存true或false；

14）ListDictionary

　　單向連結串列，每次新增資料時都要遍歷連結串列，資料量大時效率較低，資料量較大且插入頻繁的情況下，不宜選用

15）HybridDictionary

　　HybridDictionary的類，充分利用了Hashtable查詢效率高和ListDictionary佔用記憶體空間少的優點，內建了Hashtable和ListDictionary兩個容器，新增資料時內部邏輯如下：

　　當資料量小於8時，Hashtable為null，用ListDictionary儲存資料。

　　當資料量大於8時，例項化Hashtable，資料轉移到Hashtable中，然後將　　ListDictionary置為null。

下一篇再寫一下每一種集合的內部實現，及具體的執行效率比較