C#程序设计经典教程PPT.ppt

Click to edit Title Slide,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,1,C#程序设计经典教程,1,第六章,集合、索引器与泛型,1.,总体要求,了解,.NET,类库中的集合类，初步掌握常用集合的创建和操作方法。,理解索引器的概念，能区别索引器与属性，掌握索引器的定义与使用。,了解泛型的相关概念，初步掌握泛型接口、泛型类、泛型属性和泛型方法的使用。,2,.,相关知识点,熟悉类和数组的定义和使用。,熟悉类的方法成员的定义与使用等基本操作。,2,3.,学习重点,集合、索引器、泛型的定义与使用。,4.,学习难点,索引器的作用、定义与使用方法,泛型的概念和意义，泛型的定义和使用方法,第六章,集合、索引器与泛型,3,第六章,集合、索引器与泛型,主要内容,6,.1,集合,6,.2,索引器,6,.3,泛型,4,6.1,集合,6.1.1,集合概述,6.1.2 ArrayList,6.1.3,哈希表,Hashtable,6.1.4,栈和队列,5,6.1.1,集合概述,集合能随意调整大小,集合可以把一组类似的对象组合在一起。任何类型的对象都可被组合到一个,Object,类型的集合中，并通过,C#,的,foreach,语句来访问其中的每一个对象。操作过程中,MyClass,的对象与,Object,对象之间,MyClass mcObj;,装箱：,Object obj=mcObj (,无需显式转换,),拆箱：,mcObj=,（,MyClass,）,obj,（事先装箱的）,对象类型的集合位于,System.Collections,命名空间；,6,6.1,数组类,Array,数组是简单集合,System.Array,类是所有数组的基类,(,特殊类，不能用于派生,),public abstract class,Array,:,ICloneable,IList,/,类体：实现了多个接口,/,（数组操作的常用属性和方法，多为静态）,interface ICollection,int Count get;,void CopyTo(Array array,int index);,bool IsSynchronizedget;,object SynchRootget;,interface ICloneable,object Clone();,interface IList:,Collection,IEnumerable,int Add(objdect value);,void Clear();,bool Contains(object value);,int IndexOf(object value);,void Remove(object key);,void RemoveAt(int index);,void Insert(int index,object value);,interface IEnumerator,Object,Current get;,bool,MoveNext(),；,void,Reset(),interface IEnumerable,/foreach,遍历的基础,IEnumerator,Getenumerator();,public static void Main(),int a=new int 3;,Array b=Array.CreateInstance(typeof(int),3);,for(int i=0;i3;i+),a I =2*i;b.SetValue(3*i,i);,foreach(int x in a),console.Write(“0 ”,x);,foreach(int x in b),console.Write(“0 ”,x);,接口中的方法：,默认是,public abstract,的。,继承接口的类：,必须实现接口中的所有属性和方法，否则该类是抽象的。,7,6.1.4,栈和队列,1,栈,Stack,Stack,类实现了先进后出的数据结构，,这种数据结构在插入或删除对象时，,只能在栈顶插入或删除。,创建栈对象的一般形式如下：,Stack,栈名,=new Stack();,Stack,类提供了栈常用操作方法，包括在栈顶添加数据、移除栈顶数据、返回栈顶数据、清空栈和检查是否包含某个数据等，方法名分别为,Push,、,Pop,、,Peek,、,Clear,和,Contains,。其中，,Push,和,Pop,每操作一次只能添加或删除一个数据。,a1,a2,an,栈底,栈顶,出栈,进栈,8,6.1.4,栈和队列,2,队列,Queue,Queue,类实现了先进先出的数据结构，这种数据结构把对象放进一个等待队列中，当插入或删除对象时，对象从队列的一端插入，从另外一端移除。,队列可以用于顺序处理对象，因此队列可以按照对象插入的顺序来存储。,创建队列对象的一般形式如下：,Queue,队列名,=new Queue(,队列长度,，增长因子,);,其中，队列长度默认为,32,。增长因子默认为,2.0,，即每当队列容量不足时，队列长度调整为原来的,2,倍，可重新设置增长因子的大小。,a1 a2 a3 an,队头,队尾,出队,入队,9,10,集合类的选择,选择集合类时，一般要考虑以下问题：,（,1,）是否需要一个序列列表，需要先进先出行为时可使用,Queue,队列类，在需要后进先出行为时可使用,Stack,栈类。,（,2,）是否需要随机访问集合中的元素，此时不能选择,Queue,队列类、,Stack,栈类、,LinkedList,双向链表类,（,3,）是否需要通过索引访问每个元素，只有,ArrayList,、,StringCollection,等是从索引为零的元素开始逐个访问集合元素。,Hashtable,、,Dictionary,通过元素的键（即元素名字）提供对元素的访问。而,NameValueCollection,类和,SortedList,泛型类通过其元素的从零开始的索引，或者通过其元素的键提供对元素的访问。,（,4,）是否包含一个值、一个键和一个值的集合，还是一个键和多个值的集合。其中，“一个值”的集合是一种基于,IList,列表接口派生的集合，“一个键和一个值”的集合是一种基于,IDictionary,字典接口的集合，“一个键和多个值”的集合是,NameValueCollection,类。,电子科大成都学院精品课程Visual C#.Net程序设计,2025/4/19 周六,11,集合类的选择,(,续,),（,5,）是否需要用与输入元素方式不同的方式对元素排序。,Hashtable,按其元素的哈希代码对元素排序，,SortedList,以及,SortedDictionary,根据,IComparer,实现按键对元素的排序，而,ArrayList,提供,Sort,排序方法。,（,6,）是否需要信息的快速搜索和检索，对于小集合（,10,个元素或更少），,ListDictionary,比,Hashtable,快，,SortedDictionary,泛型类提供比,Dictionary,泛型类更快的查找。,（,7,）是否需要只接受字符串的集合，如,StringCollection,和,StringDictionary,等。,电子科大成都学院精品课程Visual C#.Net程序设计,2025/4/19 周六,12,三、集合的创建与操作,1.,动态数组类,ArrayList,2.,队列,Queue,3.,栈,Stack,4.,哈希表,Hashtable,5.,字符串字典,StringDictionary,电子科大成都学院精品课程Visual C#.Net程序设计,2025/4/19 周六,1.,动态数组类,ArrayList,ArrayList,：可以看作是能够自动增长容量的动态数组，它实现了,IList,接口。,(1),Capacity,集合容量，读写属性,(2),Count,获取列表中实际包含元素的个数,(3),Add(),方法：列表末尾添加元素,(4),Insert(),方法：列表指定位置添加元素,(5),Remove(),方法：移除特定对象,(6),RemoveAt(),方法：根据索引值移除对象,13,电子科大成都学院精品课程Visual C#.Net程序设计,2025/4/19 周六,14,1.,动态数组类,ArrayList,(1)ArrayList,与,Array,的区别,Array,的大小是固定的，而,ArrayList,的大小可根据需要自动扩充；,在,Array,中一次只能获取或设置一个元素的值，而在,ArrayList,中允许添加、插入或移除某一范围的元素；,Array,的下限可以自定义，而,ArrayList,的下限始终为零；,Array,可以具有多个维度，而,ArrayList,始终只是一维的；,Array,位于,System,命名空间中，,ArrayList,位于,System.Collections,命名空间中。,(2),创建动态数组,:,ArrayList,列表对象名,=new ArrayList();,例如,ArrayList list=new ArrayList();,list.Add(,罗福强,);,list.Add(30);,电子科大成都学院精品课程Visual C#.Net程序设计,2025/4/19 周六,15,2.,队列,Queue,队列的特点,一种先进先出的数据结构，当插入或删除对象时，对象从队列的一端插入，从另外一端移除,创建队列对象,Queue,队列名,=new Queue(,队列长度,，增长因子,);,说明，队列长度默认为,32,，增长因子默认为,2.0,（即每当队列容量不足时，队列长度调整为原来的,2,倍）,注意，由于调整队列的大小需要付出一定的性能代价，因此建议在构造队列时指定队列的长度。,队列包括,Enqueue,、,Dequeue,、,Peek,、,Clear,和,Contains,等方法。,其中，,Enqueue,和,Dequeue,每操作一次只能添加或删除一个数据。,例如：,Queue q=new Queue(50,3.0);,q.Enqueue(,董涛,);,q.Enqueue(,徐磊,);,电子科大成都学院精品课程Visual C#.Net程序设计,2025/4/19 周六,16,3.,栈,Stack,栈的特点：,一种先进后出的数据结构，这种数据结构在插入或删除对象时，只能在栈顶插入或删除。,创建栈对象：,Stack,栈名,=new Stack();,栈包括,Push,、,Pop,、,Peek,、,Clear,和,Contain,等方法。其中，,Push,和,Pop,每操作一次只能添加或删除一个数据。,例如：,Stack s=new Stack();,s.Push(,成都,);,s.Push(,四川,);,电子科大成都学院精品课程Visual C#.Net程序设计,2025/4/19 周六,17,4.,哈希表,Hashtable,哈希表又称散列表，表示键,/,值对的集合。,哈希表的特点：,在保存集合元素时，首先要根据键自动计算哈希代码，以确定该元素的保存位置，再把元素的值放入相应位置所指向的存储桶中。查找时，再次通过键所对应的哈希代码到特定存储桶中搜索,。,创建哈希表对象,Hashtable,哈希表名,=new Hashtable(,哈希表长度,增长因子,);,说明，默认长度为,0,，默认增长因子为,1.0,哈希表包括,Add,、,Remove,、,Clear,和,Contains,等方法。,其中，,Add,方法需要两个参数，一个是键，一个是值；,Remove,方法只需要一个键名参数。,例如：,Hashtable h=new Hashtable();,h.Add(1001,李天军,);h.Add(1002,张凯,);,电子科大成都学院精品课程Visual C#.Net程序设计,2025/4/19 周六,18,5.,字符串字典,StringDictionary,字符串字典,StringDictionary,是一种把键和值强类型化为字符串而不是对象的哈希表。其中，键不能为,null,，且不区分大小写。,例如：,StringDictionary myCol=new StringDictionary();,myCol.Add(,姓名,罗福强,);,myCol.Add(,性别,男,);,foreach(DictionaryEntry de in myCol),Console.WriteLine(0t 1n,de.Key,de.Value);,电子科大成都学院精品课程Visual C#.Net程序设计,2025/4/19 周六,6.2,索引器,6.2.1,索引器的定义与使用,6.2.2,索引器与属性的比较,返回,19,6.2.1,索引器的定义与使用,1,索引器的定义,C#,中的类成员可以是任意类型，包括数组或集合。当一个类包含了数组或集合成员时，索引器将大大简化对数组或集合成员的存取操作。,20,6.2.1,索引器的定义与使用,定义索引器的方式与定义属性有些类似，其一般形式如下,修饰符,数据类型,this,索引类型,index,get,/,获得属性,set,/,设置属性,class Album /,定义一个相册类,Photo photos;/,该数组用于存放照片,public Photo thisint index/,带有,int,参数的,Photo,读,/,写索引器,get,if(index=photos.Length)return null;,return photosindex;/,对于有效索引，返回请求的照片,set,if(index=photos.Length)return;,photosindex=value;,21,6.2.1,索引器的定义与使用,2,索引器的使用,通过索引器可以存取类的实例的数组成员，操作方法与数组相似，一般形式如下：,对象名,索引,其中，索引的数据类型必须与索引器的索引类型相同。,【,实例,6-3】,利用前面定义的索引器进行照片的添加和查询,22,6.2.1,索引器的定义与使用,3,接口中的索引器,在接口中也可以声明索引器，接口索引器与类索引器的区别有两个：一是接口索引器不使用修饰符；二是接口索引器只包含访问器,get,或,set,，没有实现语句。访问器的用途是指示索引器是可读写、只读还是只写的，如果是可读写的，访问器,get,和,set,均不能省略；如果是只读的，省略,set,访问器；如果是只写的，省略,get,访问器。,例如：,public interface IAddress,string thisint index get;set;/,声明索引器,string Address get;set;/,声明属性,string Answer();/,声明方法,23,6.2.2,索引器与属性的比较,索引器与属性都是类的成员，语法上非常类似。索引器一般用在自定义的集合类中，通过使用索引器来操作集合对象就如同使用数组一样简单；而属性可用于任何自定义类，它增强了类的字段成员的灵活性。,24,6.3,泛型,6.3.1,泛型概述,6.3.2,泛型集合,6.3.3,泛型类、泛型方法和泛型接口,返回,25,26,1.,什么是泛型,泛型是通过“参数化类型”来实现在同一则代码中操作多种数据类型。,泛型类型是一种编程范式，它利用“参数化类型”将类抽象化，从而实现更为灵活的复用。,泛型赋予了代码更强的安全性、更好的复用、更高的效率和更清晰的约束,电子科大成都学院精品课程Visual C#.Net程序设计,2025/4/19 周六,6.3.,泛型方法的例子,void Swap,(ref,T,t1,ref,T,t2),T,temp=t1;,t1=t2;t2=temp;,Int Max(ref,int,t1,ref,int,t2),int,temp=t1;,t1=t2;t2=temp;,int a=3,b=5;,Swap(ref a,ref b);,string,a=“12”,b=“xy”;,Swap(ref a,ref b);,int,a=3,b=5;,Swap(ref a,ref b);,27,28,2.,为什么要引入泛型,通常在讨论数组时都需要预设一个前提，即到底要解决的是整数、小数、还是字符串的运算问题。因此，在使用数组时需要首先确定数组的类型，然后再把相同类型的数据放入数组中。例如，把,100,个整数存入数组中，得到一个整型数组，而把,100,个自定义的,Student,对象存入数组中，得到一个对象型或,Student,型数组。,利用数组来管理数据，虽然直观、容易理解，但存在很大的局限性，仍然需要重复编写几乎完全相同的代码来完成排序和查找操作。为此，,C#,提供了一种更加抽象的数据类型,泛型，以克服数组的不足。当利用泛型来声明这样一个更抽象的数据类型之后，再也不需要针对诸如整数、小数、字符、字符串等数据重复编写几乎完全相同的代码。,具体思路如下：首先声明这种泛型数据类型，声明时不用指定要处理的数据的类型，只讨论抽象的数据操作，如排序、查找等。在实际引用这种泛型数据类型时，先确定要处理的数据类型，再执行相应的操作。因此，泛型是一种“泛泛而谈”的数据类型。,电子科大成都学院精品课程Visual C#.Net程序设计,2025/4/19 周六,6.3.3,泛型类、泛型方法和泛型接口,1,泛型类,当一个类的操作不针对特定或具体的数据类型时，可把这个类声明为泛型类。泛型类最常用于集合，如链接列表、哈希表、堆栈、队列和树等。一般情况下，创建泛型类的过程为：从一个现有的具体类开始，逐一将每个类型更改为类型参数，一直达到通用化和可用性的最佳平衡。,定义泛型类的一般形式如下：,访问修饰符,class,泛型类名,:,基类或接口,类型参数约束,/,类的成员,29,6.3.3,泛型类、泛型方法和泛型接口,其中，“访问修饰符”包括,public,、,protected,和,internal,等，“类型参数列表”不指定数据类型，当具有多个类型参数时使用逗号分隔。泛型类可以从基泛型类派生，也可以从泛型接口派生，当所声明的泛型类不是派生类时，省略基类和接口。“类型参数约束”用来限定泛型类所要处理的数据类型。,30,6.3.3,泛型类,在,C#,中，一共有,5,类约束，分别如下：,(1)where T:struct,：类型参数必须是值类型。,(2)where T:class,：类型参数必须是引用类型，包括任何类、接口、委托或数组类型,(3)where T:new(),：类型参数必须具有无参数的公共构造函数。当与其他约束一起使用时，,new(),约束必须最后指定。,(4)where T:,：类型参数必须是指定的基类或派生自指定的基类。,(5)where T:,：类型参数必须是指定的接口或实现指定的接口。可以指定多个接口约束。约束接口也可以是泛型的。,31,6.3.3,泛型类,【,实例,6-4】,泛型类的定义和使用演示。,32,6.3.3,泛型方法,2,泛型方法,泛型方法是在泛型类或泛型接口中使用类型参数声明的方法。其一般形式如下：,访问修饰符,返回值类型 方法名,(,形式参数列表,),/,语句,其中，类型参数列表与其所属的泛型类的类型参数列表相同。,33,6.3.,泛型方法,T,Max(,T,t1,T,t2),if(,t1t2,)return t1;,return t2;,int,Max(,int,t1,int,t2),if(,t1t2,)return t1;,return t2;,int a=3,b=5;,?Max(a,b);,string,a=“12”,b=“xy”;,?Max(a,b);,int,a=3,b=5;,?Max(a,b);,Comparable,(T,T)?,operator,34,6.3.3,泛型接口,C#,允许自定义泛型接口，一般形式如下：,访问修饰符,interface,接口名,/,接口成员,其中，访问修饰符可省略，“类型参数列表”表示尚未确定的数据类型，类似于方法中的形参列表，当具有多个类型参数时使用逗号分隔，泛型接口也可以使用类型约束。,public interface IComparable,int CompareTo(T t);,public interface IComparer,int Compare(T t1,T t2);,35,2025/4/19 周六,36,publicclassmyCompare:IcomparerintCompare(,T,t1,T,t2)/,不区分大小写的比较器,return(newCaseInsensitiveComparer().Compare(t1,t2);,T,Max(,T,t1,T,t2),T,max;,if(Compare(t1,t2)0)max=t1;,else max=t2;,return max;,36,2025/4/19 周六,37,Class Over,Thank you!,37,