C#2.0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：
定义Person类如下：
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。


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。


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);

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。请看下面的代码：


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"


}
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：
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：然后通过内置的泛型委托System.Comparison<T>对集合进行排序：
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。


//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"


}


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。


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"


}

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：
然后通过内置的泛型委托System.Predicate<T>对集合进行搜索：

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：


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。


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"


}


//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”