C# 数组、ArrayList、List、HashTable、Dictionary

数组

数组在C#中最早出现的，在内存中是连续存储的，所以它的索引速度非常快，而且赋值与修改元素也很简单。

//数组
string[] s=new string[2];

//赋值
s[0]="a";
s[1]="b";
//修改
s[1]="a1";

但是数组存在一些不足的地方：在数组的两个数据间插入数据是很麻烦的，而且在声明数组的时候必须指定数组的长度，数组的长度过长，会造成内存浪费，过短会造成数据溢出的错误。如果在声明数组时我们不清楚数组的长度，就会变得很麻烦。

针对数组的这些缺点，C#中最先提供了ArrayList对象来克服这些缺点。

ArrayList

ArrayList是命名空间System.Collections下的一个类，使用大小会根据需要动态增加的数组来实现 IList 接口，提供了数据存储和检索。ArrayList对象的大小是按照其中存储的数据来动态扩充与收缩的，当长度不足时，会自动扩容为原来的两倍。所以，在声明ArrayList对象时并不需要指定它的长度。

//ArrayList
ArrayList list1 = new ArrayList();

//新增数据
list1.Add("cde");
list1.Add(5678);

//修改数据
list1[2] = 34;

//移除数据
list1.RemoveAt(0);

//插入数据
list1.Insert(0, "qwe");

从上面例子看，ArrayList好像是解决了数组中所有的缺点，为什么又会有List？

优点：可以根据使用大小按需动态增加；可以随意添加、插入或移出某一范围元素，比数组还方便。

我们从上面的例子看，在List中，我们不仅插入了字符串cde，而且插入了数字5678。这样在ArrayList中插入不同类型的数据是允许的。

因为ArrayList会把所有插入其中的数据当作为object类型来处理，在我们使用ArrayList使用数据时，很可能会报类型不匹配的错误，也就是ArrayList不是类型安全的。

在存储或检索值类型时通常发生装箱和取消装箱操作，带来很大的性能耗损。

装箱与拆箱的概念：

• 装箱：就是将值类型的数据打包到引用类型的实例中

比如将string类型的值abc赋给object对象obj

String i=”abc”;
object obj=(object)i;

• 拆箱：就是从引用数据中提取值类型

比如将object对象obj的值赋给string类型的变量i

object obj=”abc”;
string i=(string)obj;
装箱与拆箱的过程是很损耗性能的。

泛型List（泛型集合）

因为ArrayList存在不安全类型与装箱拆箱的缺点，所以出现了泛型的概念。泛型是集Array数组和ArrayList集合优点于一身的好东西。

List类是ArrayList类的泛型等效类，它的大部分用法都与ArrayList相似，因为List类也继承了IList接口。

最关键的区别在于，在声明List集合时，我们同时需要为其声明List集合内数据的对象类型。

比如：

List<string> list = new List<string>();

//新增数据
list.Add(“abc”);

//修改数据
list[0] = “def”;

//移除数据
list.RemoveAt(0);

上例中，如果我们往List集合中插入int数组123，IDE就会报错，且不能通过编译。这样就避免了前面讲的类型安全问题与装箱拆箱的性能问题了。

就性能来说，如果要存进数组的只有一种数据，那么无疑List<T>是最优选择。

HashTable(哈希表)、Dictionary<T,T>

1、HashTable是一种根据key查找非常快的键值数据结构，不能有重复key，Hashtable中key-value键值对均为object类型，所以Hashtable可以支持任何类型的keyvalue键值对，任何非 null 对象都可以用作键或值。

当要大量使用key来查找value的时候，HashTable无疑是最有选择，HashTable与ArrayList一样，是非泛型的，value存进去是object，存取会发生装箱、拆箱，所以出现了Dictionary<T,T>。

2、Dictionary<T,T>是HashTable的泛型版本，存取同样快，但是不需要装箱和拆箱了。

总结

• 数组的容量是固定的，您只能一次获取或设置一个元素的值，而ArrayList或List<T>的容量可根据需要自动扩充、修改、删除或插入数据。
• 数组可以具有多个维度，而 ArrayList或 List< T> 始终只具有一个维度。但是，您可以轻松创建数组列表或列表的列表。特定类型（Object 除外）的数组的性能优于ArrayList的性能。 这是因为 ArrayList的元素属于 Object 类型；所以在存储或检索值类型时通常发生装箱和取消装箱操作。不过，在不需要重新分配时（即最初的容量十分接近列表的最大容量），List< T> 的性能与同类型的数组十分相近。
• 在决定使用 List<T> 还是使用ArrayList 类（两者具有类似的功能）时，记住List<T> 类在大多数情况下执行得更好并且是类型安全的。如果对List< T> 类的类型T 使用引用类型，则两个类的行为是完全相同的。但是，如果对类型T使用值类型，则需要考虑实现和装箱问题。