Transcript Лекция №12

Коллекции классов
Лекция №12
С помощью коллекций вместо создания структур данных
программист использует готовые структуры данных, не
заботясь об их реализации.
Т. е., коллекция (контейнер) – это стандартный класс,
реализующий какую-либо абстрактную структуру данных
(стек, очередь, бинарное дерево и т.д.)
В качестве примера коллекций можно привести колоду карт,
набор любимых песен и т.д.
.NET Framework предоставляет несколько коллекций:
- ArrayList
-Stack
- HashTable
- Queue и др.
Все они принадлежат пространству имен System.Collections.
ArrayList
Эта коллекция имитирует функциональность традиционных
массивов и обеспечивает динамическое изменении размера
коллекции посредством методов класса.
Класс ArrayList сохраняет ссылки на object, а т.к. все классы
являются производными от object, класс ArrayList может
содержать объекты любого типа.
Класс имеет внутреннее закрытое поле типа Array и два
конструктора:
без
параметров
и
с
параметром,
устанавливающим емкость массива.
Создание объекта класса ArrayList осуществляется след. образом:
ArrayList A= new ArrayList( ); // создание массива нулевой
// емкости
ArrayList A=new ArrayList(200); // создание массива c
// емкостью 200 элементов
Свойства:
Capacity – емкость массива (количество элементов, которые
могут в нем храниться. Если при добавлении нового элемента
фактическое количество превышает емкость, она автоматически
удваивается.
Count – фактическое количество элементов массива.
Приведенный ниже фрагмент программы выведет на экран 0:
ArrayList A= new ArrayList(200);
Console.WriteLine(A.Count);
Методы:
Add(object ob) – добавляет элемент ob в конец массива,
возвращает значение типа int, указывающее место, в которое
добавлен новый элемент.
A.Add("Вася");
int k = A.Add(5);
Console.WriteLine(k); // будет выведено значение 1.
AddRange(ICollection с) – добавляет серию элементов в
конец массива.
ArrayList B = new ArrayList(1);
B.Add(3); B.Add(6.5); B.Add(2);
A.AddRange(B);
foreach(object a in A)
Console.WriteLine(a);
Результат:
Вася
5
3
6,5
2
Sort( ) – сортировка массива (при условии что элементы
являются объектами
типа IComparable и могут
сравниваться между собой).
Sort(i, k ) – сортировка части массива из k элементов начиная с
i-го.
BinarySearch(object ob) – осуществляет бинарный поиск
элемента ob в отсортированном массиве и возвращает номер
найденного элемента (или отрицательное число, если элемент
не найден).
Clear( ) – удаление всех элементов массива.
CopyTo(int i1, Array a, int i2, int k) – копирует часть массива из
k элементов, начиная с i1-го, в одномерный массив a, начиная с
i2-го.
Тип элементов массива-источника должен быть
совместим с типом элементов в полученном массиве.
int[ ] s=new int[2];
A.CopyTo(1, s, 0, 2);
CopyTo( Array a) – копирует все элементы в массив a.
Insert(int i, object ob) – вставка элемента ob в заданную
позицию i.
Например,
A.Insert(2, "hhh");
Remove(object ob) – удаление первого вхождения заданного
элемента в массив.
Например, A.Remove("hhh");
RemoveAt(int i) – удаление i-го элемента. A.RemoveAt(2);
Reverse( ) – изменение порядка следования элементов на
обратный.
TrimToSize() – установка емкости
фактическому количеству элементов.
массива
равной
IndexOf(object ob) – осуществляет поиск первого вхождения
элемента ob в массив (возвращает индекс найденного
элемента или -1, если элемент не найден).
LastIndexOf(object ob) – осуществляет поиск последнего
вхождения элемента ob в массив (возвращает индекс
найденного элемента или -1, если элемент не найден).
Contains(object ob) – возвращает true, если ob находится
в массиве, и false в противном случае.
К элементу массива класса ArrayList можно получить
доступ с помощью индексатора, т. е. обращаться по
номеру: A[3] .
Таким образом можно изменить или получить значение
уже добавленных в массив элементов. Добавить новый
элемент, используя индексатор нельзя.
Класс Stack.
Реализует стековую структуру данных.
Создание объекта класса Stack осуществляется след. образом:
Stack st = new Stack( );// создание стека с емкостью по
умолчанию (10 элементов)
Stack st = new Stack(100);// создание массива c
// емкостью 100 элементов
Свойство:
Count – количество элементов в стеке.
Методы:
Push(object ob) – добавляет объект ob в верхнюю часть класса
(вершину стека).
Если количество элементов в стеке равно его емкости на
время выполнения метода Push, размер стека увеличивается
для размещения большего количества объектов.
Stack st = new Stack(100);
st.Push(2); st.Push("Муси"); st.Push("Пуси");
foreach(object stt in st)
Console.WriteLine(stt);
Результат: Пуси
Муси
2
Pop( ) – удаляет «верхний» объект из стека.
Peek( ) – возвращает объект (тип object) из вершины стека.
string sss =(string) st.Peek( );
Попытка получения (Peek) или вытеснения (Pop) элемента
из пустого стека (свойство Count=0) вызывает исключение
InvalidOperationException.
Contains(object ob) – возвращает true, если ob находится
в стеке, и false в противном случае.
Класс HashTable.
Реализует хэш-таблицу.
Создание
образом:
объекта
класса
HashTable
осуществляется
след.
Hashtable tb = new Hashtable( );
// 15 раз перегружен конструктор
Hashtable tb = new Hashtable(n); // создание хэш-таблицы
// емкостью n
Например, Hashtable tb = new Hashtable(500);
Hashtable tb = new Hashtable(n, f); // создание хэш-таблицы
// емкостью n и коэффициентом нагрузки f ( от 0.1 до 1).
Hashtable tb = new Hashtable(500,0.5f);
Коэффициент нагрузки – отношение числа занятых ячеек в
хэш-таблице к размеру хэш-таблицы.
С увеличением коэффициента нагрузки память используется
более эффективно, но программа работает медленнее из-за
возрастающего количества конфликтов при хэшировании.
При уменьшении коэффициента нагрузки скорость выполнения
программы увеличивается, но память используется менее
эффективно, т.к. большая часть хэш-таблицы остается пустой.
Свойства:
Count – количество пар ключ-данные в таблице .
Keys – возвращает коллекцию ключей.
Values - возвращает коллекцию данных.
Методы:
Add(object key, object value) – добавляет элемент в таблицу.
tb.Add("Петя", 3.5);
Ключ должен быть уникальным и не равным null.
Clear( ) – удаляет все записи из таблицы.
Remove(object key) – удаляет запись, соответствующую
ключу.
Contains(object key) – возвращает true, если ключ key
находится в таблице, и false в противном случае.
Поиск в таблице осуществляется с помощью индексатора:
имя таблицы[object key]
Например,
tb.Add("Петя", 3.5); tb.Add("Вася", 2.5);
Console.WriteLine(tb["Петя"]);
Результат: 3,5