5 數(shù)組和集合

上一章介紹了.NET中的字符串操作技術(shù)，下面繼續(xù)介紹另一種常用的數(shù)據(jù)類型：數(shù)組和集合。同字符串一樣，數(shù)組和集合也是Web開發(fā)中最重要的類型之一，用于表示一組性質(zhì)相近的對象。

5.1 數(shù)組

數(shù)組能夠按一定規(guī)律把相關(guān)的數(shù)據(jù)組織在一起，并通過“索引”或“下標(biāo)”快速存取這些數(shù)據(jù)。本節(jié)首先介紹數(shù)組的基本概念，理解這些概念是學(xué)習(xí)使用數(shù)組的基礎(chǔ)。

5.1.1 什么是數(shù)組

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\Example_Array】

數(shù)組即一組數(shù)據(jù)，它把一系列數(shù)據(jù)組織在一起，成為一個可操作的整體。例如，當(dāng)一個做事細(xì)心的妻子去超市買東西時，或許會事先列出一個清單：

（1）油；

（2）鹽；

（3）醬；

（4）醋；

（5）毛毛熊；

（6）……

可以稱這個清單為“需購物品”，它有規(guī)律地列出了其內(nèi)部的數(shù)據(jù)，且其內(nèi)部數(shù)據(jù)具有相同的性質(zhì)。在程序語言中，可以稱這樣一個清單為數(shù)組：

    //聲明數(shù)組
    String[] myStrArr =new String[5]{ "油", "鹽", "醬", "醋", "毛毛熊" };

在數(shù)組中，其中的每一個元素對應(yīng)排列次序下標(biāo)。當(dāng)使用其中的某個元素時，可以直接利用這個次序下標(biāo)，具體如下：

    1.   //輸出數(shù)組元素
    2.   for(int i=0;i<5;i++)
    3.   {
    4.      Page.Response.Write("myStrArr["+i+"]="+myStrArr[i]+"<br/>");
    5.   }

將輸出數(shù)組myStrArr中所有的元素，如圖5.1所示。

圖5.1 輸出數(shù)組元素

數(shù)組中的元素可以是任意的類型，如上面給出的示例，其中的每個元素都是字符串類型。除此之外，元素還可以是其他的基本數(shù)據(jù)類型，甚至又是一個數(shù)組。如果數(shù)組的元素又是數(shù)組，那么這個數(shù)組稱為多維數(shù)組，下面是一個二維數(shù)組的例子：

    //聲明一個二維數(shù)組
    String[,] myStrArr2 =new String[3,2]{ { "油", "鹽" }, { "《圍城》", "《晨露》" }, { "毛毛熊", "Snoopy" } };

在這個例子中，數(shù)組的第一維包含了三個元素，而每一個元素又是一個數(shù)組，分別包含了兩個元素。此時稱數(shù)組的秩為2；第一維的元素類型為數(shù)組，長度為3；第二維的元素類型為字符串，長度為2。

通過這個具體的例子，讀者可以思考“秩”、“維”、“元素類型”，以及“長度”的概念。同一維數(shù)組一樣，多維數(shù)組中的每一個元素，也可以通過下標(biāo)方式來引用，如：

myStrArr[0]指一維數(shù)組{“油”,“鹽”}。

myStrArr[0,0]指字符串“油”。

下面的代碼，可以輸出myStrArr2中的所有元素。

代碼5-1 輸出數(shù)組元素：Default.aspx.cs

    1.   //輸出二維數(shù)組元素
    2.   for(int i=0;i<3;i++)
    3.   {
    4.      Page.Response.Write("--myStrArr2["+i+"]<br/>");
    5.      for(int j=0;j<2;j++)
    6.      {
    7.          Page.Response.Write("----myStrArr2["+i+","+j+"]="+myStrArr2[i,j]+"<br/>");
    8.      }
    9.   }

輸出結(jié)果如圖5.2所示。

圖5.2 分層輸出二維數(shù)組

5.1.2 創(chuàng)建數(shù)組

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\Array_Create】

在C#中，使用如下語法創(chuàng)建一個數(shù)組。

1.一維數(shù)組

    data type[]arr name=new data type[int length]

這種方式定義一個元素數(shù)據(jù)類型為data type、長度為length的數(shù)組arr name，例如：

    int[]myIntArr=new int[100];                  //定義一個長度為100的int數(shù)組
    string[]mystringArr=new string[100];           //定義一個長度為100的string數(shù)組
    object[]myObjectArr=new object[100];         //定義一個長度為100的object數(shù)組

其中，數(shù)據(jù)類型data type既可以是常用數(shù)據(jù)類型（如int、float等），也可以是對象（如String、StringBuilder等）。

    data type[]arr name=new data type[]{item1,item2,…,itemn}

這種方式定義一個元素數(shù)據(jù)類型為data type，并通過“=”運算符進行賦值，其初始值為所給出的元素{item1，item2，…，itemn}的個數(shù)，例如：

    int[]myIntArr2=new int[]{1,2,3};                   //定義一個int數(shù)組，長度為3
    string[]mystringArr2=new string[]{"油","鹽"};         //定義一個string數(shù)組，長度為2

在這種定義下，不必給出數(shù)組的長度定義，數(shù)組的長度自動設(shè)置，為所給出的元素{item1，item2，…，itemn}的個數(shù)。即下面的兩種定義完全相同：

    int[] myIntArr2=new int[]{1,2,3};
    int[] myIntArr2=new int[3]{1,2,3};

2.多維數(shù)組

    data type[,…,]arr name=new data type[int length1,int length2,…,int lengthn]

這種方式定義一個元素數(shù)據(jù)類型為data type，秩為n，各維長度分別為length1，length2，…，lengthn的數(shù)組arr name，例如：

    int[,]myIntArr=new int[10,100];               //定義一個10＊100的二維int數(shù)組
    string[,,]mystringArr=new string[2,2,3];         //定義一個2＊2＊3的三維string數(shù)組

這里就定義了兩個多維數(shù)組。也可以用下面的方法進行多維數(shù)組的定義：

    data_type[,…,] arr_name = new data_type[,…,]]
    {
        {item1, item2, … ,itemn}
        …
    }

例如：

    int[,]myIntArr2=new int[,]{{1,2,3},{-1,-2,-3}};                      //2＊3的二維int數(shù)組
    string[,]mystringArr2=new string[,]{{"油","鹽"},{"《圍城》","《晨露》"}}; //2＊2的二維string數(shù)組

同一維數(shù)組一樣，在這種定義下，可以不必給出各維的長度定義，各維長度根據(jù)所給出的賦值元素自動確定。

3.交錯數(shù)組

C#支持各個維度長度不同的多維數(shù)組，稱為交錯數(shù)組，也稱為“數(shù)組的數(shù)組”。交錯數(shù)組的定義如下：

    data type[][]…arr name=new data type[int length1][int length2]…

這個定義和定義多維數(shù)組非常類似，區(qū)別在于，交錯數(shù)組必須單獨初始化交錯數(shù)組每一維中的元素。例如，下面定義一個第一維長度為3的交錯數(shù)組：

    1.   int[][]myJaggedArray=new int[3][];
    2.   myJaggedArray[0]=new int[5];
    3.   myJaggedArray[1]=new int[4];
    4.   myJaggedArray[2]=new int[2];

這個交錯數(shù)組myJaggedArray，每個元素都是一個一維整數(shù)數(shù)組。第一個元素是由5個整數(shù)組成的數(shù)組，第二個是由4個整數(shù)組成的數(shù)組，而第三個是由2個整數(shù)組成的數(shù)組。

    data_type[][]…arr_name=new data_type[][]…
    {
        new data_type[]{item1,…,new data_type[]itemn}
        …
    }

這種方式在聲明數(shù)組的同時進行初始化，同樣可以不指定各維的長度，例如：

    1.   int[][]myJaggedArray=new int[][]
    2.   {
    3.       new int[]{1,3,5,7,9},
    4.       new int[]{0,2,4,6},
    5.       new int[]{11,22}
    6.   };

5.1.3 數(shù)組基類Array

System.Array類是所有.NET中數(shù)組的基類，提供創(chuàng)建、操作、搜索和排序數(shù)組的方法，其屬性和方法如圖5.3所示。

圖5.3 System.Array類

Array類常用屬性和方法的簡單說明，如表5.1所示。

表5.1 Array類常用屬性/方法說明

5.1.4 訪問數(shù)組元素

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\Array_AccessItem】

訪問數(shù)組的元素包括讀取或設(shè)置某個元素的值，最基本的方法是通過下標(biāo)定位元素，另外還可以使用GetValue/SetValue方法。

1.通過下標(biāo)定位元素

C#中數(shù)組對其中的元素進行排序，并從0開始計數(shù)，這樣每一個元素都會有一個唯一的下標(biāo)，通過這個下標(biāo)，就可以定位唯一的一個元素。下面通過示例來說明。

（1）一維數(shù)組：

    string[]myStrArr={"油",  "鹽",  "醬",  "醋",  "毛毛熊"};

這里，myStrArr[0]=“油”；myStrArr[4]=“毛毛熊”。如果試圖訪問超過下標(biāo)范圍的數(shù)據(jù)，則會出現(xiàn)如下異常：

    System.IndexOutOfRangeException: 索引超出了數(shù)組界限

（2）多維數(shù)組：

    string[,] myStrArr2={{"油","鹽"},{"《圍城》","《晨露》"},{"毛毛熊","Snoopy"}};

定義之后，myStrArr2[0,0]=“油”；myStrArr2[2,1]=“Snoopy”。

（3）交錯數(shù)組：

    1.   int[][]myJaggedArray=new int[][]
    2.   {
    3.       new int[]{1,3,5,7,9},
    4.       new int[]{0,2,4,6},
    5.       new int[]{11,22}
    6.   };

定義之后則有：myJaggedArray[0][0]=1；myJaggedArray[1][1]=2；myJaggedArray[2][1]=22。

下面的代碼可以循環(huán)輸出所有的交錯數(shù)組元素。

代碼5-2 輸出交錯數(shù)組元素：Default.aspx.cs

    1.   for(int i=myJaggedArray.GetLowerBound(0);i<=myJaggedArray.GetUpperBound(0);i++)
    2.   {
    3.       Console.WriteLine("item{0}",i);
    4.       for(int j=myJaggedArray[i].GetLowerBound(0);j<=myJaggedArray[i].GetUpperBound(0);j++)
    5.       {
    6.           Console.WriteLine("  item{0}{1}:{2}",i,j,myJaggedArray[i][j]);
    7.       }
    8.   }

2.使用GetValue/SetValue

GetValue方法定義如下：

    public object GetValue(params int[]indices);

其中，多個int型參數(shù)indices的含義為下標(biāo)。方法返回一個object對象，這是C#中所有對象的基類，使用多態(tài)性，它可以指向所有的C#對象。下面的代碼使用GetValue方法，循環(huán)輸出一個二維數(shù)組所有元素。

代碼5-3 使用GetValue輸出二維數(shù)組元素示例：Default.aspx.cs

    1.   //定義二維數(shù)組
    2.   string[,]myStrArr2=new string[,]{{"油","鹽"},{"《圍城》","《晨露》"},{"毛毛熊","Snoopy"}};
    3.   //循環(huán)輸出
    4.   for(int i=myStrArr2.GetLowerBound(0);i<=myStrArr2.GetUpperBound(0);i++)
    5.   {
    6.       Console.WriteLine("item{0}",i);
    7.       for(int j=myStrArr2.GetLowerBound(1);j<=myStrArr2.GetUpperBound(1);j++)
    8.       {
    9.           Console.WriteLine("  item{0}{1}:{2}",i,j,myStrArr2.GetValue(i,j));
    10.      }
    11.  }

SetValue的功能為數(shù)組的某個元素賦值，其定義及參數(shù)表同GetValue相似，不作贅述。

5.1.5 轉(zhuǎn)化元素類型

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\ Array_ConvertAll】

定義數(shù)組時，需要為其中的元素指定數(shù)據(jù)類型。有時候，在應(yīng)用中需要重新轉(zhuǎn)化元素的類型，這可以使用Array對象的CovertAll方法實現(xiàn)：

    public static TOutput[] ConvertAll<TInput,TOutput> (TInput[] array,Converter <TInput,TOutput>
    converter)

其中，類型參數(shù)TInput為源數(shù)組元素的類型，TOutput為目標(biāo)數(shù)組元素的類型。參數(shù)array為要轉(zhuǎn)換為目標(biāo)類型的從零開始的一維Array，converter為一個Converter對象，用于將每個元素從一種類型轉(zhuǎn)換為另一種類型。方法的返回值是目標(biāo)類型的數(shù)組，包含從源數(shù)組轉(zhuǎn)換而來的元素。

Convert對象表示將對象從一種類型轉(zhuǎn)換為另一種類型的方法，其定義為：

    public delegate TOutput Converter<TInput,TOutput>(  TInput input)

其中，類型參數(shù)TInput為要轉(zhuǎn)換的對象的類型，TOutput為要將輸入對象轉(zhuǎn)換到的類型。參數(shù)input為要轉(zhuǎn)換的對象。方法的返回值為TOutput，它表示已轉(zhuǎn)換的TInput。

下面的代碼示例將一個元素類型為int的數(shù)組轉(zhuǎn)化為string類型。

代碼5-4 使用ConvertAll轉(zhuǎn)化數(shù)據(jù)元素類型：Default.aspx.cs

    1.   protected void Page_Load(object sender,EventArgs e)
    2.   {
    3.      //定義一個整數(shù)類型的數(shù)組，并輸出
    4.      int[]src={1,2,3};
    5.      Page.Response.Write("<br/>");
    6.      foreach(int i in src)
    7.      {
    8.          Page.Response.Write(i+":"+i.GetType()+"<br/>");
    9.      }
    10.
    11.     //將整數(shù)數(shù)組轉(zhuǎn)化為字符串類型，并輸出
    12.     string[]desc=Array.ConvertAll(src,
    13.         new Converter<int,string>(IntToString));
    14.     Page.Response.Write("<br/>");
    15.     foreach(string str in desc)
    16.     {
    17.         Page.Response.Write(str+":"+str.GetType()+"<br/>");
    18.     }
    19.  }
    20.
    21.  ///<summary>
    22.  ///Converter委托
    23.  ///</summary>
    24.  ///<param name="i">整數(shù)類型的數(shù)據(jù)</param>
    25.  ///<returns>由輸入轉(zhuǎn)化而成的字符串類型數(shù)據(jù)</returns>
    26.  public static string IntToString(int i)
    27.  {
    28.     return i.ToString();
    29.  }

代碼首先在第3～9行定義了一個整數(shù)類型的數(shù)組src，并輸出其中的元素和數(shù)據(jù)類型；

第11～13行利用Array類的ConvertAll方法將src轉(zhuǎn)化為字符串類型，方法的第二個參數(shù)中使用了一個委托IntToString，其實現(xiàn)在第21～29行。這個委托功能簡單，將一個輸入的整數(shù)參數(shù)轉(zhuǎn)化為字符串，并返回。

第14～19行將轉(zhuǎn)化后的字符串?dāng)?shù)組輸出。程序運行結(jié)果如圖5.4所示。

圖5.4 使用ConvertAll方法轉(zhuǎn)化數(shù)組元素類型

5.1.6 遍歷數(shù)組元素

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\ Array_Traverse】

遍歷數(shù)組是指訪問數(shù)組中的全部元素一次并且僅一次。可以在遍歷的過程中完成許多操作，如查找等。有兩種方式可以遍歷整個數(shù)組，具體如下。

1.使用GetLowerBound/GetUpperBound方法

GetLowerBound方法可以獲取數(shù)組某一維上的最低下標(biāo)，而GetUpperBound則可獲取其最高下標(biāo)，利用這兩個參數(shù)和for語句，可以實現(xiàn)數(shù)組的遍歷。

    public int GetLowerBound (int dimension)
    public int GetUpperBound (int dimension)

其中，參數(shù)dimension為需要獲取上下標(biāo)的數(shù)組維度。

下面的示例實現(xiàn)了對二維數(shù)組的遍歷。

代碼5-5 利用for語句遍歷數(shù)組示例：Default.aspx.cs

    1.   //定義二維數(shù)組
    2.   string[,]myStrArr2=new string[,]{{"油","鹽"},{"《圍城》","《晨露》"},{"毛毛熊","Snoopy"}};
    3.   //遍歷
    4.   for(int i=myStrArr2.GetLowerBound(0);i<=myStrArr2.GetUpperBound(0);i++)
    5.   {
    6.       for(int j=myStrArr2.GetLowerBound(1);j<=myStrArr2.GetUpperBound(1);j++)
    7.       {
    8.           //處理每一個元素
    9.       }
    10.  }

2.使用foreach

還可以使用更為簡便的方法來實現(xiàn)數(shù)組的遍歷，那就是foreach關(guān)鍵字，這種方法對于處理高維數(shù)組尤其方便。foreach語句格式如下：

    foreach (data_typt item_name in arr_name)
    {
        //處理每一個元素
    }

例如，下面的代碼實現(xiàn)同樣的二維數(shù)組遍歷。

代碼5-6 利用foreach遍歷數(shù)組示例：Default.aspx.cs

    1.   //定義二維數(shù)組
    2.   string[,]myStrArr2=new string[,]{{"油","鹽"},{"《圍城》","《晨露》"},{"毛毛熊","Snoopy"}};
    3.   //遍歷
    4.   foreach(string item in myStrArr2)
    5.   {
    6.       {
    7.           //處理每一個元素
    8.       }
    9.   }

5.1.7 排序數(shù)組元素

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\ Array_Sort】

對數(shù)組進行排序是指按照一定的排序規(guī)則，如遞增或遞減規(guī)則，重新排列數(shù)組中的所有元素。可以使用Array類的Sort方法完成這個功能。Sort方法有多種重載方式，常用的形式如下：

    public static void Sort(Array array);

其中，參數(shù)array為待排序的數(shù)組。下面的示例首先定義了一個數(shù)組，含有元素{5,4,3,2,1}，然后利用Sort方法對其排序。

代碼5-7 利用Sort排序數(shù)組示例：Default.aspx.cs

    1.   ///<summary>
    2.   /// 利用Sort方法排序數(shù)組
    3.   ///</summary>
    4.   public void TestSort()
    5.   {
    6.      int[]myArr={5,4,3,2,1}; //定義數(shù)組
    7.
    8.      //輸出原始數(shù)組：原始數(shù)組:5->4->3->2->1->
    9.      Page.Response.Write("原始數(shù)組:");
    10.     for(int i=0;i<myArr.Length;i++)
    11.         Page.Response.Write(myArr[i]+"->");
    12.
    13.     Array.Sort(myArr);    //對數(shù)組排序
    14.
    15.     Page.Response.Write("<br/>");
    16.
    17.     //并輸出排序后的數(shù)組：1->2->3->4->5->
    18.     Page.Response.Write("排序以后數(shù)組:");
    19.     for(int i=0;i<myArr.Length;i++)
    20.         Page.Response.Write(myArr[i]+"->");
    21.  }

有時候需要進行所謂的關(guān)鍵字排序，例如，有兩個數(shù)組arrSid和arrSname，分別代表一組學(xué)生的學(xué)號和姓名，如果想要根據(jù)學(xué)號順序輸出姓名，或反之，都需要使用數(shù)組的排序操作，那么，如何把這兩個數(shù)組聯(lián)系在一起排序呢？這時就可以使用Sort的下面這種形式進行關(guān)鍵字排序。

    public static void Sort(Array keys, Array items);

其中，參數(shù)keys代表關(guān)鍵字?jǐn)?shù)組，而items代表另一個數(shù)組。利用Sort，下面的代碼可實現(xiàn)上述需求。

代碼5-8 利用Sort實現(xiàn)數(shù)組多關(guān)鍵字排序示例：Default.aspx.cs

    1.   ///<summary>
    2.   /// 利用Sort實現(xiàn)數(shù)組多關(guān)鍵字排序
    3.   ///</summary>
    4.   public void TestSortMultiKey()
    5.   {
    6.      //定義數(shù)組
    7.      int[]arrSid={5,4,3,2,1};
    8.      string[]arrSname={"張三","李四","王五","麻子","淘氣"};
    9.
    10.     //輸出原始數(shù)組：原始數(shù)組:張三(5)->李四(4)->王五(3)->麻子(2)->淘氣(1)->
    11.     Page.Response.Write("原始數(shù)組:");
    12.     for(int i=0;i<arrSid.Length;i++)
    13.         Page.Response.Write(arrSname[i]+"("+arrSid[i]+"->");
    14.
    15.     //根據(jù)學(xué)號關(guān)鍵字排序
    16.     Array.Sort(arrSid,arrSname);
    17.     Page.Response.Write("<br/>");
    18.
    19.     //并輸出排序后的數(shù)組：淘氣(1)->麻子(2)->王五(3)->李四(4)->張三(5)
    20.     Page.Response.Write("排序以后數(shù)組:");
    21.     for(int i=0;i<arrSid.Length;i++)
    22.         Page.Response.Write(arrSname[i]+"("+arrSid[i]+"->");
    23.  }

示例非常簡單，輸出已經(jīng)在注釋中給出，因此不作詳細(xì)說明。

5.1.8 查找數(shù)組元素

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\ Array_Search】

在數(shù)組中查找元素，可以有兩種解釋：一是從整個數(shù)組中尋找到與給定值相同的元素，可以使用Array類的BinarySearch方法完成這個功能；二是判斷數(shù)組中是否含有一個特定的元素，可以用Contains方法實現(xiàn)。

1.BinarySearch方法

BinarySearch使用二進制搜索算法在一維的排序Array中搜索值，注意必須是已經(jīng)排序的數(shù)組。如果找到給定的值，則返回其下標(biāo)；否則，返回一個負(fù)整數(shù)。其常用形式如下：

    public static int BinarySearch(Array array,object value);

其中，參數(shù)array為待搜索的數(shù)組，value為要尋找的元素值。下面的示例首先定義了一個數(shù)組，含有元素{5,4,3,2,1}，然后利用BinarySearch方法返回其中的元素3的下標(biāo)（2）。

代碼5-9 利用BinarySearch搜索數(shù)組元素示例：Default.aspx.cs

    1.   ///<summary>
    2.   /// 利用BinarySearch二分搜索
    3.   ///</summary>
    4.   void TestBinarySearch()
    5.   {
    6.      //定義數(shù)組
    7.      int[]myArr={5,4,3,2,1};
    8.
    9.      //利用Sort排序
    10.     Array.Sort(myArr);
    11.
    12.     //利用BinarySearch二分搜索
    13.     int target=3;
    14.     int result=Array.BinarySearch(myArr,target);//2
    15.         Page.Response.Write(target+"的下標(biāo)為"+result+"<br/>");  //2
    16.   }

2.Contains方法

Contains方法可以確定某個特定值是否包含在數(shù)組中，返回一個bool值。Array類的這個方法實際上是對IList接口中方法的實現(xiàn)，其常用形式為：

    bool IList.Contains(object value);

其中，參數(shù)value代表所要驗證的元素值，下面的示例判斷學(xué)生數(shù)組arrSname中是否包含“王五”。

代碼5-10 利用Contains判斷數(shù)組是否包含某個元素：Default.aspx.cs

    1.   ///<summary>
    2.   /// 利用Contains方法檢查是否包含某個元素
    3.   ///</summary>
    4.   void TestContains()
    5.   {
    6.      //定義數(shù)組
    7.      string[]arrSname={"張三","李四","王五","麻子","淘氣"};
    8.
    9.      //判斷是否含有某值
    10.     string target="王五";
    11.     bool result=((System.Collections.IList)arrSname).Contains(target);
    12.         Page.Response.Write("是否包含"+target+"="+result+"<br/>"); //true
    13.  }

可以看到，在使用Contains方法時，需要首先將數(shù)組轉(zhuǎn)換為IList（隊列集合）對象。這是因為，本質(zhì)上，數(shù)組是一種特殊的集合對象，因此可以把它轉(zhuǎn)換為一個集合對象。對于集合，將在下一章中對其進行詳細(xì)的討論。

5.1.9 反轉(zhuǎn)數(shù)組元素

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\ Array_Reverse】

反轉(zhuǎn)數(shù)組是指將一維數(shù)組中的全部或部分元素的順序，按照其逆序重新排列。可以使用Array類的Reverse靜態(tài)方法完成這個功能。其常用的形式為：

    public static int Reverse(Array array);
    public static int Reverse(Array array,int index, int length);

其中，參數(shù)index指定所要反轉(zhuǎn)元素的起始下標(biāo)，而length指定所要反轉(zhuǎn)的元素個數(shù)。

第一個重載形式可以反轉(zhuǎn)整個數(shù)組元素，參數(shù)array為待反轉(zhuǎn)的數(shù)組。下面的示例首先定義了一個數(shù)組，含有元素{5,4,3,2,1}，然后利用Reverse方法進行反轉(zhuǎn)。

代碼5-11 利用Reverse反轉(zhuǎn)數(shù)組示例：Default.aspx.cs

    1.   ///<summary>
    2.   /// 利用Reverse方法反轉(zhuǎn)數(shù)組
    3.   ///</summary>
    4.   public void TestReverse()
    5.   {
    6.      //定義數(shù)組
    7.      int[]myArr={5,4,3,2,1};
    8.
    9.      //輸出原始數(shù)組：原始數(shù)組:5->4->3->2->1->
    10.     Page.Response.Write("原始數(shù)組：");
    11.     for(int i=0;i<myArr.Length;i++)
    12.         Page.Response.Write(myArr[i]+"，");
    13.
    14.     Page.Response.Write("<br/>");
    15.
    16.     //對數(shù)組反轉(zhuǎn)
    17.     Array.Reverse(myArr);
    18.
    19.     //并輸出反轉(zhuǎn)后的數(shù)組：1->2->3->4->5->
    20.     Page.Response.Write("反轉(zhuǎn)以后數(shù)組：");
    21.     for(int i=0;i<myArr.Length;i++)
    22.         Page.Response.Write(myArr[i]+"，");
    23.  }

5.1.10 復(fù)制數(shù)組

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\ Array_Copy】

復(fù)制數(shù)組可以得到一個和原數(shù)組完全一樣的新數(shù)組，可以用Array的Copy或CopyTo方法來實現(xiàn)。

1.Copy方法

在使用Copy方法進行數(shù)組復(fù)制操作之前，必須首先為新的數(shù)組分配空間，然后再通過復(fù)制操作向新的數(shù)組空間中填入元素值。靜態(tài)方法Copy的常用重載形式為：

    public static void Copy(Array sourceArray,Array destinationArray,int length);

其中，參數(shù)sourceArray為源數(shù)組，destinationArray為目標(biāo)數(shù)組，而length為要復(fù)制的元素數(shù)目，默認(rèn)的復(fù)制操作從第一個元素開始。下面的示例首先定義了一個數(shù)組，含有元素{5,4,3,2,1}，然后利用Copy方法獲取一個新的數(shù)組，包含了源數(shù)組的前3項。

代碼5-12 利用Copy復(fù)制數(shù)組示例：Default.aspx.cs

    1.   ///<summary>
    2.   /// 利用Copy靜態(tài)方法復(fù)制數(shù)組
    3.   ///</summary>
    4.   public void TestCopy()
    5.   {
    6.      //定義數(shù)組
    7.      int[]myArr={5,4,3,2,1};
    8.
    9.      //輸出原始數(shù)組：原始數(shù)組:5，4，3，2，1，
    10.     Page.Response.Write("原始數(shù)組：");
    11.     for(int i=0;i<myArr.Length;i++)
    12.         Page.Response.Write(myArr[i]+"，");
    13.     Page.Response.Write("<br/>");
    14.
    15.     //復(fù)制數(shù)組
    16.     int[]newArr=new int[3];
    17.     Array.Copy(myArr,newArr,3);
    18.
    19.     //并輸出反復(fù)制的數(shù)組：5，4，3，
    20.     Page.Response.Write("復(fù)制數(shù)組：");
    21.     for(int i=0;i<newArr.Length;i++)
    22.         Page.Response.Write(myArr[i]+"，");
    23.  }

2.CopyTo方法

CopyTo和Copy方法的功能類似，但它是一個實例方法，即需要在數(shù)組對象上引用。另外，它只能復(fù)制源數(shù)組所有的元素，并可以控制元素在目標(biāo)數(shù)組中存放的起始位置。其常用重載形式為：

    public virtual void CopyTo( Array array, int index);

其中，參數(shù)array代表所要復(fù)制的目標(biāo)數(shù)組，index則表示開始復(fù)制的元素下標(biāo)。下面的代碼實現(xiàn)對源數(shù)組的復(fù)制，并從第3個位置開始存放。

代碼5-13 利用CopyTo復(fù)制數(shù)組示例：Default.aspx.cs

    1.   ///<summary>
    2.   /// 利用CopyTo靜態(tài)方法復(fù)制數(shù)組
    3.   ///</summary>
    4.   public void TestCopyTo()
    5.   {
    6.      //定義數(shù)組
    7.      int[]myArr={5,4,3,2,1};
    8.
    9.      //輸出原始數(shù)組：原始數(shù)組:5，4，3，2，1，
    10.     Page.Response.Write("原始數(shù)組：");
    11.     for(int i=0;i<myArr.Length;i++)
    12.         Page.Response.Write(myArr[i]+"，");
    13.     Page.Response.Write("<br/>");
    14.
    15.     //復(fù)制數(shù)組
    16.     int[]newArr=new int[7];
    17.     myArr.CopyTo(newArr,2);
    18.
    19.     //并輸出復(fù)制的數(shù)組：0，0，5，4，3，2，1，
    20.     Page.Response.Write("復(fù)制數(shù)組：");
    21.     for(int i=0;i<newArr.Length;i++)
    22.         Page.Response.Write(newArr[i]+"，");
    23.  }

另外，從輸出結(jié)果還可以看到，在初始化int型數(shù)組時，其默認(rèn)值為0。

5.2 集合

上面介紹的數(shù)組常常用來實現(xiàn)靜態(tài)的操作，即不改變其空間大小，如查找、遍歷等。數(shù)組也可以實現(xiàn)動態(tài)的操作，如插入、刪除等，但不推薦使用，而應(yīng)盡量使用本節(jié)介紹的集合來代替。

5.2.1 什么是集合

集合是指一組類似的對象。在.NET中，任意類型的對象都可以放入一個集合中。.NET中的集合類存在于System.Collections命名空間中，其常用的類和結(jié)構(gòu)如圖5.5所示。

圖5.5 System.Collections命名空間常用類和結(jié)構(gòu)

從圖5.5中可以看出，System.Collections空間中的集合種類眾多，主要包括如下。

1.一般集合

一般集合是常見的集合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，包括哈希表、隊列、堆棧、字典和列表等。對于這些集合的詳細(xì)含義，讀者可參考數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)方面的資料，本書不作詳細(xì)介紹，簡單說明如下：

（1）列表（ArrayList）：一個一維的動態(tài)數(shù)組，可以裝載一組相似的數(shù)據(jù)元素。

（2）隊列（Quene）：先進先出的列表。

（3）堆棧（Stack）：先進后出的列表。

（4）哈希表（Hashtable）：集合中的每個元素都是一個<鍵（key），值（value）>對的列表。

（5）字典（DictionaryEntry）：一個<鍵（key），值（value）>對。

2.專用集合

專用集合是具有特定用途的集合，如StringCollection類，其元素只能為String對象。

3.位集合

位集合的元素為位標(biāo)志，每個元素都是一位，而不是一個對象，常用于操作數(shù)只包含1、0的集合。

5.2.2 列表類ArrayList

System.Collections.ArrayList類實現(xiàn)了可變大小的一維數(shù)組，其常用屬性和方法如圖5.6所示。

圖5.6 ArrayList類的屬性和方法

ArrayList類常用屬性和方法的簡單說明，如表5.2所示。

表5.2 ArrayList類常用屬性/方法說明

下面各節(jié)，將詳細(xì)介紹其中最常用的方法。

5.2.3 創(chuàng)建列表

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\ArrayList_Create】

利用ArrayList的構(gòu)造函數(shù)來創(chuàng)建一個新的列表，常用的形式如下：

    public ArrayList();
    public ArrayList(int capacity);

參數(shù)capacity可以指定所創(chuàng)建列表的初始容量。如果不指定，則初始容量為.NET的默認(rèn)值16。下面的代碼創(chuàng)建了兩個列表對象：

    ArrayList arr1=new ArrayList();
    ArrayList arr2=new ArrayList(100);

其中，arr1的初始容量為16，arr2為100。目前，兩者里面都是空的，沒有任何元素。隨著操作的進行，當(dāng)列表中的元素達到其最大容量時，列表將自動將其容量增加1倍。另外，如果想要使用ArrayList，首先需要在代碼頭部引入命名空間：

    using System.Collections;

5.2.4 遍歷列表

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\ArrayList_Traverse】

1.使用foreach語句

遍歷列表是指訪問列表中的所有元素一遍，可以使用foreach語句完成這個功能。下例使用foreach輸出列表arr1中的所有元素。

代碼5-14 使用foreach遍歷列表示例：Default.aspx.cs

    1.   ///<summary>
    2.   /// 利用Foreach語句遍歷集合
    3.   ///</summary>
    4.   void TestForeach()
    5.   {
    6.      ArrayList arr1=new ArrayList();
    7.
    8.      //循環(huán)添加元素0～9
    9.      for(int i=0;i<10;i++)
    10.         arr1.Add(i);
    11.
    12.     //使用foreach遍歷數(shù)組，輸出所有元素
    13.     foreach(object item in arr1)
    14.     {
    15.         Page.Response.Write(item+"<br/>");
    16.     }
    17.  }

2.使用GetEnumerator方法

除了foreach之外，還可以使用ArrayList的GetEnumerator方法實現(xiàn)列表的遍歷。其形式為：

    public virtual IEnumerator GetEnumerator();

該方法返回整個ArrayList的枚舉對象IEnumerator。這個對象可以得到一個集合對象的所有元素，其最主要的屬性為Current，用于獲取集合中的當(dāng)前元素。

主要的方法包括：

MoveNext：將枚舉推進到集合的下一個元素。在傳遞到集合的末尾之后，枚舉數(shù)放在集合中最后一個元素后面，且調(diào)用MoveNext會返回false。

Reset：將枚舉設(shè)置為其初始位置，該位置位于集合中第一個元素之前。

下面的代碼使用GetEnumerator實現(xiàn)上面foreach同樣的列表遍歷功能。

代碼5-15 使用GetEnumerator遍歷列表示例：Default.aspx.cs

    1.   ///<summary>
    2.   /// 利用GetEnumerator遍歷數(shù)組
    3.   ///</summary>
    4.   void TestGetEnumerator()
    5.   {
    6.      ArrayList arr1=new ArrayList();
    7.
    8.      //循環(huán)添加元素0～9
    9.      for(int i=0;i<10;i++)
    10.         arr1.Add(i);
    11.
    12.     //使用GetEnumerator遍歷數(shù)組
    13.     System.Collections.IEnumerator enm=arr1.GetEnumerator();
    14.     while(enm.MoveNext())
    15.     {
    16.         Page.Response.Write(enm.Current+"<br/>");
    17.     }
    18.  }

5.2.5 添加元素

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\ArrayList_Add】

可以通過ArrayList的Add和AddRange方法，實現(xiàn)向一個列表中添加數(shù)據(jù)。兩者的區(qū)別在于：Add一次只能添加一個元素，而AddRange一次可以添加多個元素，這多個元素需要放在一個集合或數(shù)組中。兩者常用的形式如下：

    public int Add(object value);
    public void AddRange(ICollection c);

下面的示例中，首先定義了一個列表arr1，然后使用Add方法，向arr1中添加了兩個元素，其中第一個為字符串對象“Hello”，第二個為一個整數(shù)對象1。

然后分別定義了兩個列表arr2、arr3，并分別使用Add和AddRange方法試圖將arr1中的所有數(shù)據(jù)都添加到arr2、arr3中。從結(jié)果中可以看出，只有使用AddRange才能實現(xiàn)這個目的，而使用Add方法則可以得到一個二維數(shù)組，第一維的元素為arr1。

代碼5-16 向ArrayList中添加元素示例：Default.aspx.cs

    1.   ArrayList arr1=new ArrayList();
    2.
    3.   //向arr1中添加一個字符串對象“Hello”
    4.   object item=new object();
    5.   item="Hello";
    6.   arr1.Add(item);              //arr1：{"Hello"}
    7.   //向arr1中添加一個整數(shù)對象1
    8.   item=1;
    9.   arr1.Add(item);              //arr1：{"Hello",1}
    10.
    11.  //向另一個列表中添加arr1中的所有元素
    12.  ArrayList arr2=new ArrayList();
    13.  arr2.Add(arr1);              //arr2只有一個元素：{arr1}={{“Hello",1}}
    14.
    15.  ArrayList arr3=new ArrayList();
    16.  arr3.AddRange(arr1);         //arr3：{"Hello",1}

Add和AddRange方法只能將元素添加到列表的末尾，如果想要在列表的任意位置添加元素，則需要使用Insert方法。

5.2.6 插入元素

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\ArrayList_Insert】

如前面所述，使用ArrayList的Insert和InsertRange方法，可以實現(xiàn)向一個列表中的任意位置添加數(shù)據(jù)。這兩者的區(qū)別同Add與AddRange的區(qū)別類似，Insert一次只能添加一個元素，而InsertRange一次可以添加某個集合中的多個元素。兩者常用的形式分別如下：

    public int Insert(int index, object value);
    public void InsertRange(int index, ICollection c);

其中，參數(shù)index指定元素所要插入的位置，從0開始索引。下面的示例中，首先定義了一個列表arr1，然后使用Add方法，向arr1中添加了兩個元素，其中第1個為字符串對象“Hello”，第2個為一個整數(shù)對象1。然后，在兩者之間插入一個整數(shù)型數(shù)組元素{1,2,3}。

代碼5-17 向ArrayList中插入元素示例：Default.aspx.cs

    1.   ArrayList arr1=new ArrayList();
    2.
    3.   //向arr1中添加一個字符串對象“Hello”
    4.   object item=new object();
    5.   item="Hello";
    6.   arr1.Add(item);              //arr1：{"Hello"}
    7.   //向arr1中添加一個整數(shù)對象1
    8.   item=1;
    9.   arr1.Add(item);              //arr1：{"Hello",1}
    10.
    11.  //插入一個數(shù)組元素arr2
    12.  int[]arr2=new int[]{1,2,3};
    13.  arr1.Insert(1,arr2);

使用Insert方法把arr2插入在位置1后，arr1的結(jié)果如圖5.7所示。可以看出，arr1的長度為3，下標(biāo)1處的元素為數(shù)組arr2，里面又包括了3個整數(shù)元素。

圖5.7 使用Insert后的arr1結(jié)果

如果把代碼第13行的Insert改為InsertRange，則將會把數(shù)組中的所有元素插入到arr1中，而不是數(shù)組本身，結(jié)果將如圖5.8所示。

圖5.8 使用InsertRange后的arr1結(jié)果

5.2.7 刪除元素

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\ArrayList_Delete】

ArrayList中支持刪除元素的方法分別如下：

    public void Remove(object obj);

該方法用于刪除數(shù)組中特定對象obj的第一個匹配項。參數(shù)obj為要從ArrayList移除的Object。

    public void RemoveAt(int index);

該方法用于移除ArrayList的指定索引處的元素。參數(shù)index為要移除的元素的從0開始的索引。

    public void RemoveRange(int index,int count);

該方法用于從ArrayList中移除一定范圍的元素。參數(shù)index為要移除元素的起始索引（從0開始計數(shù)），參數(shù)count為要移除的元素數(shù)。

下面的示例中，首先定義了一個列表arr1，使用Add方法添加進10個元素（整數(shù)0～9），然后分別使用上面的3種方法，分別刪除掉元素3、元素5，以及元素{7, 8, 9}。

代碼5-18 從ArrayList中刪除元素示例：Default.aspx.cs

    1.   ArrayList arr1=new ArrayList();
    2.
    3.   //循環(huán)添加元素1～9
    4.   for(int i=0;i<10;i++)
    5.       arr1.Add(i);
    6.
    7.   //使用Remove()，刪除掉3
    8.   arr1.Remove(3);
    9.
    10.  //使用RemoveAt()，刪除掉5，注意：此時，元素5的下標(biāo)為？
    11.  arr1.RemoveAt(4);
    12.
    13.  //使用RemoveRange()，一次刪除掉7、8、9，注意，元素7的下標(biāo)為？
    14.  arr1.RemoveRange(5,3);

5.2.8 簡單排序

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\ArrayList_SimpleSort】

對集合元素進行排序也是非常重要的操作之一，許多進一步的操作可以在排序的基礎(chǔ)上進行，例如二分查找等。ArrayList使用Sort方法來實現(xiàn)排序功能，其常用形式如下：

    public virtual void Sort();

該形式可以對整個ArrayList中的元素進行排序。

下例簡單使用了無參數(shù)的Sort方法，對一個列表中的元素進行排序。這時，默認(rèn)的排序策略為非遞減排序。

代碼5-19 使用Sort方法對列表排序示例：Default.aspx.cs

    1.   ///<summary>
    2.   /// 利用Sort方法進行排序
    3.   ///</summary>
    4.   public void TestSort()
    5.   {
    6.      ArrayList arr1=new ArrayList();
    7.
    8.      //循環(huán)添加元素5～1
    9.      for(int i=5;i>0;i--)  //arr1:{5,4,3,2,1}
    10.         arr1.Add(i);
    11.
    12.     //使用Sort()，實現(xiàn)簡單的非遞減排序
    13.     arr1.Sort();          //arr1:{1,2,3,4,5}
    14.  }

5.2.9 復(fù)雜排序

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\ArrayList_ComplexSort】

有時需要進行更為復(fù)雜的排序操作。例如，利用逆向比較策略（即1>2策略）進行排序等。這時需要首先利用IComparer接口實現(xiàn)一個具體的比較策略，然后再利用Sort方法進行排序，所用到的Sort方法形式如下：

    public virtual void Sort(IComparer comparer);

該方法使用指定的比較策略對整個ArrayList中的元素進行排序。其中，參數(shù)comparer為比較元素時要使用的比較策略，是對接口IComparer的實現(xiàn)。

下例中，首先利用IComparer接口方法，實現(xiàn)一個逆向比較策略類。IComparer中包含一個Compare接口，需要對這個接口進行實現(xiàn)，返回一個整數(shù)值來表示兩個待比較對象x、y的大小關(guān)系。正數(shù)表示x>y；0表示x= =y；負(fù)數(shù)表示x<y。

代碼5-20 使用Compare方法實現(xiàn)逆比較示例：Default.aspx.cs

    1.   public class myReverserClass:IComparer
    2.   {
    3.       //實現(xiàn)IComparer接口的Compare方法，實現(xiàn)逆比較
    4.       int IComparer.Compare(Object x,Object y)
    5.       {
    6.           if(Convert.ToInt32(x)>Convert.ToInt32(y))
    7.                return-1;
    8.           else if(Convert.ToInt32(x)==Convert.ToInt32(y))
    9.                return 0;
    10.          else
    11.               return 1;
    12.      }
    13.  }

然后，便可以使用這個比較器，結(jié)合Sort方法進行逆排序，如下所示：

    1.   ArrayList arr1=new ArrayList();
    2.
    3.   //循環(huán)添加元素1～5
    4.   for(int i=1;i<6;i++)        //arr1:{1,2,3,4,5}
    5.       arr1.Add(i);
    6.
    7.   //使用逆比較策略，實現(xiàn)逆排序
    8.   IComparer myComparer=new myCompareReverse();
    9.   arr1.Sort(myComparer);       //arr1:{5,4,3,2,1}

另外，當(dāng)需要對數(shù)組中的某一部分進行排序時，可以使用Sort的如下形式：

    public virtual void Sort(int index,int count,IComparer comparer);

這里使用指定的比較策略對部分ArrayList中的元素進行排序。參數(shù)index為要排序的起始索引，count為要排序的范圍的長度，comparer為比較元素時要使用的比較策略，是對接口IComparer的實現(xiàn)。

5.2.10 查找元素

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\ArrayList_Search】

在集合中對特定元素的查找也是常用的操作之一，ArrayList提供了二分查找的方法BinarySearch，可以在O(logn)時間復(fù)雜度內(nèi)完成查找，其常用形式如下：

    public virtual int BinarySearch(object value);

在整個已排序的ArrayList中搜索元素，并返回該元素從0開始的索引。

代碼5-21首先使用默認(rèn)的非遞增簡單排序方法對一個列表中的元素進行排序，然后使用BinarySearch方法搜索其中的特定元素，并輸出其索引。

代碼5-21 使用BinarySearch方法查找元素示例：Default.aspx.cs

    1.   ArrayList arr1=new ArrayList();
    2.
    3.   //循環(huán)添加元素10～1
    4.   for(int i=0;i<10;i++)
    5.       arr1.Add(10-i);
    6.
    7.   //使用BinarySearch，查找元素7，并輸出
    8.   arr1.Sort();                      //首先需要進行排序
    9.   int idx=arr1.BinarySearch(7);
    10.  Page.Response.Write("arr["+idx+"]=7");//arr[6]=7

如果使用指定的排序策略對集合中的元素進行排序之后，相應(yīng)地，也可以使用同樣的排序策略，結(jié)合BinarySearch方法實現(xiàn)元素的查找。這時，其形式為：

    public virtual int BinarySearch(object value,IComparer comparer);

此時，將使用指定的比較器在整個已排序的ArrayList中搜索元素，并返回該元素從0開始的索引。參數(shù)value為要查找的元素，而Icomparer為指定的比較策略，可參考5.2.9節(jié)相關(guān)內(nèi)容。

5.3 隊列

上一節(jié)介紹了集合中的列表類ArrayList，下面介紹一個特殊的列表——隊列。

5.3.1 什么是隊列

隊列實際上是一種特殊的列表。它對列表的操作進行了限制，要求列表中的元素必須滿足先進先出的原則，這類似于現(xiàn)實生活中的排隊，如圖5.9所示。

圖5.9 隊列示意圖

5.3.2 隊列類Queue

Queue類常用屬性和方法如圖5.10所示。

圖5.10 Queue類的屬性和方法

Queue類最主要的方法為入隊操作Enqueue和出隊操作Dequeue，分別完成在隊列尾的添加新元素操作和在隊列頭的刪除元素操作。其他Queue支持的方法，如遍歷、清空等，和ArrayList類似，這里不作贅述。

5.3.3 創(chuàng)建隊列

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\Queue_Create】

利用Queue的構(gòu)造函數(shù)來創(chuàng)建一個新的隊列，常用的形式包括：

    public Queue ();
    public Queue (int capacity);
    public Queue( int capacity, float growFactor);

參數(shù)capacity可以指定所創(chuàng)建列表的初始容量，如果不指定，則初始容量為.NET的默認(rèn)值32。而參數(shù)growFactor則指定當(dāng)隊列滿后容量的增長率，新容量等于當(dāng)前容量與growFactor的乘積，默認(rèn)值為2.0。下面的代碼創(chuàng)建了3個隊列對象：

    Queue queue1=new Queue();
    Queue queue2=new Queue(100);
    Queue queue3=new Queue(100,1.5f);

其中，queue1的初始容量為32，queue2為100。目前，兩者里面都是空的，沒有任何元素。隨著操作的進行，當(dāng)列表中的元素達到其最大容量時，列表將自動增長至200。而對于queue3，其初始容量為100，當(dāng)列表中的元素達到其最大容量時，列表將自動增長至150。

與ArrayList一樣，如果想要使用Queue，首先需要在代碼頭部引入命名空間：

    using System.Collections;

5.3.4 元素入隊

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\Queue_Enqueue】

可以通過Queue的Enqueue，實現(xiàn)一個元素的入隊操作，其形式如下：

    public virtual void Enqueue(object obj);

下面的示例中，首先定義了一個隊列queue1，然后使用Enqueue方法，向其中添加了3個元素，其中第1個為字符串對象“Hello”，第2個為一個整數(shù)對象1，第3個為整數(shù)型數(shù)組arr1。

代碼5-22 使用Enqueue元素入隊示例：Default.aspx.cs

    1.   Queue queue1=new Queue();
    2.
    3.   //字符串："Hello"入隊
    4.   object item=new object();
    5.   item="Hello";
    6.   queue1.Enqueue(item);
    7.   //整數(shù)：1入隊
    8.   item=1;
    9.   queue1.Enqueue(item);
    10.  //數(shù)組：arr1={1,2,3}入隊
    11.  int[]arr1=new int[]{1,2,3};
    12.  queue1.Enqueue(arr1);

隊列中的元素如圖5.11所示。

圖5.11 隊列入隊示例

5.3.5 元素出隊

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\Queue_Dequeue】

與Enqueue相反，可以通過Queue的Dequeue實現(xiàn)一個元素的出隊操作，其形式如下：

    public virtual object Dequeue();

下面的示例中，首先定義了一個隊列queue1，然后使用Enqueue方法，依次入隊3個元素。然后再使用Dequeue方法，輸出所有的元素。注意，這個輸出的順序和入隊的順序是一致的。

代碼5-23 使用Dequeue元素出隊示例：Default.aspx.cs

    1.   Queue queue1=new Queue();
    2.
    3.   //依次入隊："Hello"、1、{1,2,3}
    4.   queue1.Enqueue("Hello");
    5.   queue1.Enqueue(1);
    6.   queue1.Enqueue(new int[]{1,2,3});
    7.
    8.   //通過出隊操作，輸出隊列中的所有元素，這個順序，與入隊的順序一致
    9.   object outItem=new object();
    10.  while(queue1.Count>0)
    11.  {
    12.      outItem=queue1.Dequeue();
    13.      Page.Response.Write(outItem+"<br/>");
    14.  }

此時，代碼輸出的結(jié)果應(yīng)與圖5.11所示相同。

5.4 堆棧

上面介紹了具有先入先出特征的隊列，下面繼續(xù)介紹另一種具有先入后出特征的集合對象：堆棧。

5.4.1 什么是堆棧

與Queue一樣，System.Collections.Stack實際上也是一種操作受限的列表，它要求列表中的元素必須滿足先進后出的原則，如圖5.12所示。

圖5.12 堆棧示意圖

5.4.2 堆棧類Stack

Stack類常用屬性和方法如圖5.13所示。其中，最主要的方法為入棧操作Push和出棧操作Pop，分別完成在堆棧的頂部添加和刪除元素的操作。其他Stack支持的方法，如遍歷、清空等，和ArrayList類似。

圖5.13 Stack類的屬性和方法

5.4.3 創(chuàng)建堆棧

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\Stack_Create】

利用Stack的構(gòu)造函數(shù)來創(chuàng)建一個新的堆棧，常用的形式包括：

    public Stack ();
    public Stack (int capacity);

參數(shù)capacity可以指定所創(chuàng)建列表的初始容量。如果不指定，則初始容量為.NET的默認(rèn)值10。當(dāng)堆棧中的元素達到其最大容量時，其容量將自動增加一倍。下面的代碼創(chuàng)建了兩個堆棧對象：

    Stack Stack1=new Stack();
    Stack Stack2=new Stack(100);

其中，Stack1的初始容量為10，Stack2為100。同ArrayList、Queue一樣，如果想要使用Stack，首先需要在代碼頭部引入命名空間：

    using System.Collections;

5.4.4 元素入棧

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\Stack_Push】

可以通過Stack的Push，實現(xiàn)一個元素的入棧操作，其形式如下：

public virtual void Push(object obj);

下面的示例中，首先定義了一個堆棧Stack1，然后使用Push方法，向其中添加了3個元素，其中第1個為字符串對象“Hello”，第2個為一個整數(shù)對象1，第3個為整數(shù)型數(shù)組arr1。

代碼5-24 使用Push元素入棧示例：Default.aspx.cs

    1.   Stack stack1=new Stack();
    2.
    3.   //字符串："Hello"入棧
    4.   object item=new object();
    5.   item="Hello";
    6.   stack1.Push(item);
    7.   //整數(shù)：1入棧
    8.   item=1;
    9.   stack1.Push(item);
    10.  //數(shù)組：arr1={1,2,3}入棧
    11.  int[]arr1=new int[]{1,2,3};
    12.  stack1.Push(arr1);

堆棧中的元素是如何存放的？把堆棧假想為一個盛放油餅的框子，那么“Hello”這張餅被壓在最下面，整數(shù)1在中間，數(shù)組{1，2，3}在框子的最上面，效果如圖5.14所示。

圖5.14 堆棧出棧示例

5.4.5 元素出棧

【本節(jié)示例參考：\示例代碼\C05\Stack_Pop】

與Push相反，可以通過Stack的Pop實現(xiàn)一個元素的出棧操作，其形式如下：

public virtual object Pop();

在下面的示例中，首先定義了一個堆棧Stack1，然后使用Push方法，依次入隊3個元素。再使用Pop方法，輸出所有的元素。這個輸出的順序和入隊的順序是相反的。

代碼5-25 使用Pop元素出棧示例：Default.aspx.cs

    1.   Stack stack1=new Stack();
    2.
    3.   //依次入棧："Hello"、1、{1,2,3}
    4.   stack1.Push("Hello");
    5.   stack1.Push(1);
    6.   stack1.Push(new int[]{1,2,3});
    7.
    8.   //利用Pop方法，循環(huán)輸出stack1中所有的元素，注意，輸出的順序與入棧的順序是相反的
    9.   object outItem=new object();
    10.  while(stack1.Count>0)
    11.  {
    12.      outItem=stack1.Pop();
    13.      Response.Write(outItem+"<br/>");
    14.  }

此時，代碼輸出的結(jié)果應(yīng)與圖5.14相同，就像從框子中把油餅逐個取出一樣。

承上啟下

■ 學(xué)完本章后，讀者需要回答：

1.什么是數(shù)組？.NET基礎(chǔ)類庫中的System.Array和數(shù)組是什么關(guān)系？

2.能夠使用數(shù)組完成以下操作。

（1）元素訪問：GetValue

（2）轉(zhuǎn)化類型：ConvertAll

（3）遍歷數(shù)組：foreach

（4）排序數(shù)組：Sort

（5）查找元素：BinarySearch/Contains

（6）反轉(zhuǎn)數(shù)組：Reverse

（7）復(fù)制數(shù)組：Copy/CopyTo

3.C#中的集合命名空間包括哪些類？

4.能夠使用ArrayList類完成以下操作。

（1）添加元素：Add/AddRange

（2）插入元素：Insert/InsertRange

（3）刪除元素：Remove/RemoveAt/RemoveRange

（4）排序元素：Sort

（5）查找元素：BinarySeach

5.Queue類和Stack類的特點是什么？如何實現(xiàn)隊列及堆棧的以下操作。

（1）入隊：Enqueue

（2）出隊：Dequeue

（3）入棧：Push

（4）出棧：Pop

■ 在下一章中，讀者將會了解：

1.利用VS.NET開發(fā)環(huán)境尋找語法錯誤和邏輯錯誤的技術(shù)。

2.利用Exception類和try-catch來捕捉程序異常的技術(shù)。

3.異常執(zhí)行的先后順序。