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ArrayList使用

Posted on 2008-04-03 21:59 TuringJava 閱讀(199) 評論(0) 編輯收藏所屬分類: J2SE

1、什么是ArrayList

ArrayList就是傳說中的動態(tài)數(shù)組，用MSDN中的說法，就是Array的復雜版本，它提供了如下一些好處：

動態(tài)的增加和減少元素

實現(xiàn)了ICollection和IList接口

靈活的設置數(shù)組的大小

2、如何使用ArrayList

最簡單的例子：

ArrayList List = new ArrayList();

for( int i=0;i<10;i++ ) //給數(shù)組增加10個Int元素

List.Add(i);

//..程序做一些處理

List.RemoveAt(5);//將第6個元素移除

for( int i=0;i<3;i++ ) //再增加3個元素

List.Add(i+20);

Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));//返回ArrayList包含的數(shù)組

這是一個簡單的例子，雖然沒有包含ArrayList所有的方法，但是可以反映出ArrayList最常用的用法

3、ArrayList重要的方法和屬性

（1）構造器

ArrayList提供了三個構造器：

public ArrayList();

默認的構造器，將會以默認（16）的大小來初始化內部的數(shù)組

public ArrayList(ICollection);

用一個ICollection對象來構造，并將該集合的元素添加到ArrayList

public ArrayList(int);

用指定的大小來初始化內部的數(shù)組

（2）IsSynchronized屬性和ArrayList.Synchronized方法

IsSynchronized屬性指示當前的ArrayList實例是否支持線程同步，而ArrayList.Synchronized靜態(tài)方法則會返回一個ArrayList的線程同步的封裝。

如果使用非線程同步的實例，那么在多線程訪問的時候，需要自己手動調用lock來保持線程同步，例如：

ArrayList list = new ArrayList();

lock( list.SyncRoot ) //當ArrayList為非線程包裝的時候，SyncRoot屬性其實就是它自己，但是為了滿足ICollection的SyncRoot定義，這里還是使用SyncRoot來保持源代碼的規(guī)范性

{

list.Add( “Add a Item” );

}

如果使用ArrayList.Synchronized方法返回的實例，那么就不用考慮線程同步的問題，這個實例本身就是線程安全的，實際上ArrayList內部實現(xiàn)了一個保證線程同步的內部類，ArrayList.Synchronized返回的就是這個類的實例，它里面的每個屬性都是用了lock關鍵字來保證線程同步。

****

但是，使用這個方法（ArrayList.Synchronized）并不能保證枚舉的同步，例如，一個線程正在刪除或添加集合項，而另一個線程同時進行枚舉，這時枚舉將會拋出異常。所以，在枚舉的時候，你必須明確使用 SyncRoot 鎖定這個集合。

Hashtable與ArrayList關于線程安全性的使用方法類似。

****

（3）Count屬性和Capacity屬性

Count屬性是目前ArrayList包含的元素的數(shù)量，這個屬性是只讀的。

Capacity屬性是目前ArrayList能夠包含的最大數(shù)量，可以手動的設置這個屬性，但是當設置為小于Count值的時候會引發(fā)一個異常。

（4）Add、AddRange、Remove、RemoveAt、RemoveRange、Insert、InsertRange

這幾個方法比較類似

Add方法用于添加一個元素到當前列表的末尾

AddRange方法用于添加一批元素到當前列表的末尾

Remove方法用于刪除一個元素，通過元素本身的引用來刪除

RemoveAt方法用于刪除一個元素，通過索引值來刪除

RemoveRange用于刪除一批元素，通過指定開始的索引和刪除的數(shù)量來刪除

Insert用于添加一個元素到指定位置，列表后面的元素依次往后移動

InsertRange用于從指定位置開始添加一批元素，列表后面的元素依次往后移動

另外，還有幾個類似的方法：

Clear方法用于清除現(xiàn)有所有的元素

Contains方法用來查找某個對象在不在列表之中

其他的我就不一一累贅了，大家可以查看MSDN，上面講的更仔細

（5）TrimSize方法

這個方法用于將ArrayList固定到實際元素的大小，當動態(tài)數(shù)組元素確定不在添加的時候，可以調用這個方法來釋放空余的內存。

（6）ToArray方法

這個方法把ArrayList的元素Copy到一個新的數(shù)組中。

4、ArrayList與數(shù)組轉換

例1：

ArrayList List = new ArrayList();

List.Add(1);

List.Add(2);

List.Add(3);

Int32[] values = (Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));

例2：

ArrayList List = new ArrayList();

List.Add(1);

List.Add(2);

List.Add(3);

Int32[] values = new Int32[List.Count];

List.CopyTo(values);

上面介紹了兩種從ArrayList轉換到數(shù)組的方法

例3：

ArrayList List = new ArrayList();

List.Add( “string” );

List.Add( 1 );

//往數(shù)組中添加不同類型的元素

object[] values = List.ToArray(typeof(object)); //正確

string[] values = (string[])List.ToArray(typeof(string)); //錯誤

和數(shù)組不一樣，因為可以轉換為Object數(shù)組，所以往ArrayList里面添加不同類型的元素是不會出錯的，但是當調用ArrayList方法的時候，要么傳遞所有元素都可以正確轉型的類型或者Object類型，否則將會拋出無法轉型的異常。

5、ArrayList最佳使用建議

這一節(jié)我們來討論ArrayList與數(shù)組的差別，以及ArrayList的效率問題

（1）ArrayList是Array的復雜版本

ArrayList內部封裝了一個Object類型的數(shù)組，從一般的意義來說，它和數(shù)組沒有本質的差別，甚至于ArrayList的許多方法，如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在內部數(shù)組的基礎上直接調用Array的對應方法。

（2）內部的Object類型的影響

對于一般的引用類型來說，這部分的影響不是很大，但是對于值類型來說，往ArrayList里面添加和修改元素，都會引起裝箱和拆箱的操作，頻繁的操作可能會影響一部分效率。

但是恰恰對于大多數(shù)人，多數(shù)的應用都是使用值類型的數(shù)組。

消除這個影響是沒有辦法的，除非你不用它，否則就要承擔一部分的效率損失，不過這部分的損失不會很大。

（3）數(shù)組擴容

這是對ArrayList效率影響比較大的一個因素。

每當執(zhí)行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法，都會檢查內部數(shù)組的容量是否不夠了，如果是，它就會以當前容量的兩倍來重新構建一個數(shù)組，將舊元素Copy到新數(shù)組中，然后丟棄舊數(shù)組，在這個臨界點的擴容操作，應該來說是比較影響效率的。

例1：比如，一個可能有200個元素的數(shù)據(jù)動態(tài)添加到一個以默認16個元素大小創(chuàng)建的ArrayList中，將會經過：

16*2*2*2*2 = 256

四次的擴容才會滿足最終的要求，那么如果一開始就以：

ArrayList List = new ArrayList( 210 );

的方式創(chuàng)建ArrayList，不僅會減少4次數(shù)組創(chuàng)建和Copy的操作，還會減少內存使用。

例2：預計有30個元素而創(chuàng)建了一個ArrayList：

ArrayList List = new ArrayList(30);

在執(zhí)行過程中，加入了31個元素，那么數(shù)組會擴充到60個元素的大小，而這時候不會有新的元素再增加進來，而且有沒有調用TrimSize方法，那么就有1次擴容的操作，并且浪費了29個元素大小的空間。如果這時候，用：

ArrayList List = new ArrayList(40);

那么一切都解決了。

所以說，正確的預估可能的元素，并且在適當?shù)臅r候調用TrimSize方法是提高ArrayList使用效率的重要途徑。

（4）頻繁的調用IndexOf、Contains等方法（Sort、BinarySearch等方法經過優(yōu)化，不在此列）引起的效率損失

首先，我們要明確一點，ArrayList是動態(tài)數(shù)組，它不包括通過Key或者Value快速訪問的算法，所以實際上調用IndexOf、Contains等方法是執(zhí)行的簡單的循環(huán)來查找元素，所以頻繁的調用此類方法并不比你自己寫循環(huán)并且稍作優(yōu)化來的快，如果有這方面的要求，建議使用Hashtable或SortedList等鍵值對的集合。

ArrayList al=new ArrayList();

al.Add("How");

al.Add("are");

al.Add("you!");

al.Add(100);

al.Add(200);

al.Add(300);

al.Add(1.2);

al.Add(22.8);

//第一種遍歷 ArrayList 對象的方法

foreach(object o in al)

{

Console.Write(o.ToString()+" ");

}

//第二種遍歷 ArrayList 對象的方法

IEnumerator ie=al.GetEnumerator();

while(ie.MoveNext())

{

Console.Write(ie.Curret.ToString()+" ");

}

//第三種遍歷 ArrayList 對象的方法

我忘記了,好象是利用 ArrayList對象的一個屬性,它返回一此對象中的元素個數(shù).

然后在利用索引

for(int i=0;i<Count;i++)

{

Console.Write(al[i].ToString()+" ");

}

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