ArrayList的使用說明

本文主要跟大家介紹的是ArrayList的使用說明，希望對(duì)大家能夠有所幫助。

1、什么是ArrayList
    ArrayList就是傳說中的動(dòng)態(tài)數(shù)組，用MSDN中的說法，就是Array的復(fù)雜版本，它提供了如下一些好處：
動(dòng)態(tài)的增加和減少元素
實(shí)現(xiàn)了ICollection和IList接口
靈活的設(shè)置數(shù)組的大小

2、如何使用ArrayList
    最簡(jiǎn)單的例子：
ArrayList List = new ArrayList();
for( int i=0;i<10;i++ ) //給數(shù)組增加10個(gè)Int元素
List.Add(i);
//..程序做一些處理
List.RemoveAt(5);//將第6個(gè)元素移除
for( int i=0;i<3;i++ ) //再增加3個(gè)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(gè)簡(jiǎn)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(gòu)造器
    ArrayList提供了三個(gè)構(gòu)造器：
public ArrayList();
默認(rèn)的構(gòu)造器，將會(huì)以默認(rèn)（16）的大小來初始化內(nèi)部的數(shù)組
public ArrayList(ICollection);
用一個(gè)ICollection對(duì)象來構(gòu)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(nèi)部的數(shù)組

2）IsSynchronized屬性和ArrayList.Synchronized方法
    IsSynchronized屬性指示當(dāng)前的ArrayList實(shí)例是否支持線程同步，而ArrayList.Synchronized靜態(tài)方法則會(huì)返回一個(gè)ArrayList的線程同步的封裝。
    如果使用非線程同步的實(shí)例，那么在多線程訪問的時(shí)候，需要自己手動(dòng)調(diào)用lock來保持線程同步，例如：
ArrayList list = new ArrayList();
//...
lock( list.SyncRoot ) //當(dāng)ArrayList為非線程包裝的時(shí)候，SyncRoot屬性其實(shí)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(shí)例，那么就不用考慮線程同步的問題，這個(gè)實(shí)例本身就是線程安全的，實(shí)際上ArrayList內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了一個(gè)保證線程同步的內(nèi)部類，ArrayList.Synchronized返回的就是這個(gè)類的實(shí)例，它里面的每個(gè)屬性都是用了lock關(guān)鍵字來保證線程同步。

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(gè)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(dòng)的設(shè)置這個(gè)屬性，但是當(dāng)設(shè)置為小于Count值的時(shí)候會(huì)引發(fā)一個(gè)異常。

4）Add、AddRange、Remove、RemoveAt、RemoveRange、Insert、InsertRange
    這幾個(gè)方法比較類似
Add方法用于添加一個(gè)元素到當(dāng)前列表的末尾
AddRange方法用于添加一批元素到當(dāng)前列表的末尾
Remove方法用于刪除一個(gè)元素，通過元素本身的引用來刪除
RemoveAt方法用于刪除一個(gè)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(gè)元素到指定位置，列表后面的元素依次往后移動(dòng)
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(dòng)

    另外，還有幾個(gè)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(gè)對(duì)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(xì)
5）TrimSize方法
    這個(gè)方法用于將ArrayList固定到實(shí)際元素的大小，當(dāng)動(dòng)態(tài)數(shù)組元素確定不在添加的時(shí)候，可以調(diào)用這個(gè)方法來釋放空余的內(nèi)存。
6）ToArray方法
    這個(gè)方法把ArrayList的元素Copy到一個(gè)新的數(shù)組中。
4、ArrayList與數(shù)組轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(cuò)誤

和數(shù)組不一樣，因?yàn)榭梢赞D(zhuǎn)換為Object數(shù)組，所以往ArrayList里面添加不同類型的元素是不會(huì)出錯(cuò)的，但是當(dāng)調(diào)用ArrayList方法的時(shí)候，要么傳遞所有元素都可以正確轉(zhuǎn)型的類型或者Object類型，否則將會(huì)拋出無(wú)法轉(zhuǎn)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(fù)雜版本
ArrayList內(nèi)部封裝了一個(gè)Object類型的數(shù)組，從一般的意義來說，它和數(shù)組沒有本質(zhì)的差別，甚至于ArrayList的許多方法，如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在內(nèi)部數(shù)組的基礎(chǔ)上直接調(diào)用Array的對(duì)應(yīng)方法。
  2）內(nèi)部的Object類型的影響
         對(duì)于一般的引用類型來說，這部分的影響不是很大，但是對(duì)于值類型來說，往ArrayList里面添加和修改元素，都會(huì)引起裝箱和拆箱的操作，頻繁的操作可能會(huì)影響一部分效率。
但是恰恰對(duì)于大多數(shù)人，多數(shù)的應(yīng)用都是使用值類型的數(shù)組。
消除這個(gè)影響是沒有辦法的，除非你不用它，否則就要承擔(dān)一部分的效率損失，不過這部分的損失不會(huì)很大。
  3）數(shù)組擴(kuò)容
這是對(duì)ArrayList效率影響比較大的一個(gè)因素。
每當(dāng)執(zhí)行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法，都會(huì)檢查內(nèi)部數(shù)組的容量是否不夠了，如果是，它就會(huì)以當(dāng)前容量的兩倍來重新構(gòu)建一個(gè)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(gè)臨界點(diǎn)的擴(kuò)容操作，應(yīng)該來說是比較影響效率的。
     例1：比如，一個(gè)可能有200個(gè)元素的數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)添加到一個(gè)以默認(rèn)16個(gè)元素大小創(chuàng)建的ArrayList中，將會(huì)經(jīng)過：
16*2*2*2*2 = 256
四次的擴(kuò)容才會(huì)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(huì)減少4次數(shù)組創(chuàng)建和Copy的操作，還會(huì)減少內(nèi)存使用。

     例2：預(yù)計(jì)有30個(gè)元素而創(chuàng)建了一個(gè)ArrayList：
ArrayList List = new ArrayList(30);
在執(zhí)行過程中，加入了31個(gè)元素，那么數(shù)組會(huì)擴(kuò)充到60個(gè)元素的大小，而這時(shí)候不會(huì)有新的元素再增加進(jìn)來，而且有沒有調(diào)用TrimSize方法，那么就有1次擴(kuò)容的操作，并且浪費(fèi)了29個(gè)元素大小的空間。如果這時(shí)候，用：
ArrayList List = new ArrayList(40);
那么一切都解決了。
所以說，正確的預(yù)估可能的元素，并且在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候調(diào)用TrimSize方法是提高ArrayList使用效率的重要途徑。
   4）頻繁的調(diào)用IndexOf、Contains等方法（Sort、BinarySearch等方法經(jīng)過優(yōu)化，不在此列）引起的效率損失
首先，我們要明確一點(diǎn)，ArrayList是動(dòng)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(shí)際上調(diào)用IndexOf、Contains等方法是執(zhí)行的簡(jiǎn)單的循環(huán)來查找元素，所以頻繁的調(diào)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(duì)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);