介绍C#ArrayList

C# ArrayList
如果要动态地改变数组所占用内存空间的大小，则需以数组为基础进一步抽象，以实现这个功能。

现实中，为了让一个班新加入的10个学生能跟原来的学生住在一起而把班级整体搬迁，这样的做法显示不合适，因为搬迁的成本太高。但在计算机中，内存成片区域间的拷贝成本是非常低的，这样的解决方案是合理可行的。

但是这个解决方案还存在问题，如果一个班级频繁地有新学生加入，为了保证学生能住在连续的宿舍内，整个班级就不得不频繁地搬迁。可以采用以空间换时间的做法来解决这个问题，在学生每次搬迁时，都让班级宿舍的数量是原来的两倍。也就是说，如果原来一个班级有4间宿舍，搬迁后就变为8间，再次搬迁则变为16 间。

C# ArrayList正是采用上述方法来动态改变数组大小的。C# ArrayList又被称为动态数组，它的存储空间可以被动态改变，同时还拥有添加、删除元素的功能。

下面列出了C# ArrayList的部分核心代码：

 
 
 
    
  
  
  
  1. using System;  
    2. 
  
  
  
  2. namespace LinearList  
    3. 
  
  
  
  3. {  
    4. 
  
  
  
  4. public class ArrayList  
    5. 
  
  
  
  5. {  
    6. 
  
  
  
  6. // 成员变量  
    7. 
  
  
  
  7. private const int _defaultCapacity = 4; //默认初始容量  
    8. 
  
  
  
  8. private object[] _items; //用于存放元素的数组  
    9. 
  
  
  
  9. private int _size; //指示当前元素个数  
    10. 
  
  
  
  10. //当元素个数为零时的数组状态  
    11. 
  
  
  
  11. private static readonly object[] emptyArray = new object[0];  
    12. 
  
  
  
  12. // 方法  
    13. 
  
  
  
  13. public ArrayList() //默认构造方法  
    14. 
  
  
  
  14. { //这样做可以避免元素个数为零时的访问出错  
    15. 
  
  
  
  15. this._items = emptyArray;  
    16. 
  
  
  
  16. }  
    17. 
  
  
  
  17. //指定ArrayList初始容量的构造方法  
    18. 
  
  
  
  18. public ArrayList(int capacity)  
    19. 
  
  
  
  19. {  
    20. 
  
  
  
  20. if (capacity < 0)  
    21. 
  
  
  
  21. { //当容量参数为负数时引发异常  
    22. 
  
  
  
  22. throw new ArgumentOutOfRangeException("capacity",  
    23. 
  
  
  
  23. "为ArrayList指定的初始容量不能为负数");  
    24. 
  
  
  
  24. }  
    25. 
  
  
  
  25. //按照capacity参数指定的长度的值初始化数组  
    26. 
  
  
  
  26. this._items = new object[capacity];  
    27. 
  
  
  
  27. }  
    28. 
  
  
  
  28. //添加一个方法  
    29. 
  
  
  
  29. public virtual int Add(object value)  
    30. 
  
  
  
  30. { //当空间满时  
    31. 
  
  
  
  31. if (this._size == this._items.Length)  
    32. 
  
  
  
  32. { //调整空间  
    33. 
  
  
  
  33. this.EnsureCapacity(this._size + 1);  
    34. 
  
  
  
  34. }  
    35. 
  
  
  
  35. this._items[this._size] = value; //添加元素  
    36. 
  
  
  
  36. return this._size++; //使长度加1  
    37. 
  
  
  
  37. }  
    38. 
  
  
  
  38. //动态调整数组空间  
    39. 
  
  
  
  39. private void EnsureCapacity(int min)  
    40. 
  
  
  
  40. {  
    41. 
  
  
  
  41. if (this._items.Length < min)  
    42. 
  
  
  
  42. { //空间加倍  
    43. 
  
  
  
  43. int num = (this._items.Length == 0) ?  
    44. 
  
  
  
  44. _defaultCapacity : (this._items.Length * 2);  
    45. 
  
  
  
  45. if (num < min)  
    46. 
  
  
  
  46. {  
    47. 
  
  
  
  47. num = min;  
    48. 
  
  
  
  48. }  
    49. 
  
  
  
  49. //调用Capacity的set访问器以按照num的值调整数组空间  
    50. 
  
  
  
  50. this.Capacity = num;  
    51. 
  
  
  
  51. }  
    52. 
  
  
  
  52. }  
    53. 
  
  
  
  53. //在指定索引入插入指定元素  
    54. 
  
  
  
  54. public virtual void Insert(int index, object value)  
    55. 
  
  
  
  55. {  
    56. 
  
  
  
  56. if ((index < 0) || (index > this._size))  
    57. 
  
  
  
  57. {  
    58. 
  
  
  
  58. throw new ArgumentOutOfRangeException("index", "索引超出范围");  
    59. 
  
  
  
  59. }  
    60. 
  
  
  
  60. if (this._size == this._items.Length)  
    61. 
  
  
  
  61. { //当空间满时调整空间  
    62. 
  
  
  
  62. this.EnsureCapacity(this._size + 1);  
    63. 
  
  
  
  63. }  
    64. 
  
  
  
  64. if (index < this._size)  
    65. 
  
  
  
  65. { //插入点后面的所有元素向后移动一位  
    66. 
  
  
  
  66. Array.Copy(this._items, index,  
    67. 
  
  
  
  67. this._items, index + 1, this._size - index);  
    68. 
  
  
  
  68. }  
    69. 
  
  
  
  69. this._items[index] = value; //插入元素  
    70. 
  
  
  
  70. this._size++; //使长度加1  
    71. 
  
  
  
  71. }  
    72. 
  
  
  
  72. //移除指定索引的元素  
    73. 
  
  
  
  73. public virtual void RemoveAt(int index)  
    74. 
  
  
  
  74. {  
    75. 
  
  
  
  75. if ((index < 0) || (index >= this._size))  
    76. 
  
  
  
  76. {  
    77. 
  
  
  
  77. throw new ArgumentOutOfRangeException("index", "索引超出范围");  
    78. 
  
  
  
  78. }  
    79. 
  
  
  
  79. this._size--; //使长度减1  
    80. 
  
  
  
  80. if (index < this._size)  
    81. 
  
  
  
  81. { //使被删除元素后的所有元素向前移动一位  
    82. 
  
  
  
  82. Array.Copy(this._items, index + 1,  
    83. 
  
  
  
  83. this._items, index, this._size - index);  
    84. 
  
  
  
  84. }  
    85. 
  
  
  
  85. this._items[this._size] = null; //最后一位空出的元素置空  
    86. 
  
  
  
  86. }  
    87. 
  
  
  
  87. //裁减空间，使存储空间正好适合元素个数  
    88. 
  
  
  
  88. public virtual void TrimToSize()  
    89. 
  
  
  
  89. {  
    90. 
  
  
  
  90. thisthis.Capacity = this._size;  
    91. 
  
  
  
  91. }  
    92. 
  
  
  
  92.  
    93. 
  
  
  
  93. // 属性  
    94. 
  
  
  
  94. public virtual int Capacity //指示ArrayList的存储空间  
    95. 
  
  
  
  95. {  
    96. 
  
  
  
  96. get  
    97. 
  
  
  
  97. {  
    98. 
  
  
  
  98. return this._items.Length;  
    99. 
  
  
  
  99. }  
    100. 
  
  
  
  100. set  
    101. 
  
  
  
  101. {  
    102. 
  
  
  
  102. if (value != this._items.Length)  
    103. 
  
  
  
  103. {  
    104. 
  
  
  
  104. if (value < this._size)  
    105. 
  
  
  
  105. {  
    106. 
  
  
  
  106. throw new ArgumentOutOfRangeException("value", "容量太小");  
    107. 
  
  
  
  107. }  
    108. 
  
  
  
  108. if (value > 0)  
    109. 
  
  
  
  109. { //开辟一块新的内存空间存储元素  
    110. 
  
  
  
  110. object[] destinationArray = new object[value];  
    111. 
  
  
  
  111. if (this._size > 0)  
    112. 
  
  
  
  112. { //把元素搬迁到新空间内  
    113. 
  
  
  
  113. Array.Copy(this._items, 0,  
    114. 
  
  
  
  114. destinationArray, 0, this._size);  
    115. 
  
  
  
  115. }  
    116. 
  
  
  
  116. this._items = destinationArray;  
    117. 
  
  
  
  117. }  
    118. 
  
  
  
  118. else //最小空间为_defaultCapacity所指定的数目，这里是4  
    119. 
  
  
  
  119. {  
    120. 
  
  
  
  120. this._items = new object[_defaultCapacity];  
    121. 
  
  
  
  121. }  
    122. 
  
  
  
  122. }  
    123. 
  
  
  
  123. }  
    124. 
  
  
  
  124. }  
    125. 
  
  
  
  125. public virtual int Count //只读属性，指示当前元素个数  
    126. 
  
  
  
  126. {  
    127. 
  
  
  
  127. get  
    128. 
  
  
  
  128. {  
    129. 
  
  
  
  129. return this._size;  
    130. 
  
  
  
  130. }  
    131. 
  
  
  
  131. }  
    132. 
  
  
  
  132. public virtual object this[int index] //索引器  
    133. 
  
  
  
  133. {  
    134. 
  
  
  
  134. get //获取指定索引的元素值  
    135. 
  
  
  
  135. {  
    136. 
  
  
  
  136. if ((index < 0) || (index >= this._size))  
    137. 
  
  
  
  137. {  
    138. 
  
  
  
  138. throw new ArgumentOutOfRangeException("index", "索引超出范围");  
    139. 
  
  
  
  139. }  
    140. 
  
  
  
  140. return this._items[index];  
    141. 
  
  
  
  141. }  
    142. 
  
  
  
  142. set //设置指定索引的元素值  
    143. 
  
  
  
  143. {  
    144. 
  
  
  
  144. if ((index < 0) || (index >= this._size))  
    145. 
  
  
  
  145. {  
    146. 
  
  
  
  146. throw new ArgumentOutOfRangeException("index", "索引超出范围");  
    147. 
  
  
  
  147. }  
    148. 
  
  
  
  148. this._items[index] = value;  
    149. 
  
  
  
  149. }  
    150. 
  
  
  
  150. }  
    151. 
  
  
  
  151. }  
    152. 
  
  
  
  152. } 
    153.

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