数据类型和特殊类型-C#

参考地址：https://blog.csdn.net/qiaoquan3/article/details/51380992

1、集合set：纯粹的数据集合

2、线性结构：一对一的，数组

3、树形结构：一对多的，菜单/文件夹/类别/属性控件/表达式目录树

4、图形/网状结构：多对多，地图应用比较多，网站的应用比较少

 

线性结构：

Array/ArrayList/List/LinkedList/Queue/Stack/HastSet/SortedSet/Hashtable/SortedList/Dictionary/SortedDictionary

IEnumerable、ICollection、IList、IQueryable

接口是标机功能的，不同的接口岔开，就是为了接口隔离；虽然我们接口内容也可以复用。

IEnumerable任何数据集合，都实现了的，为不同的数据结构，提供了统一数据访问方式，这个就是迭代器模式。

1、内存连续存储，节约空间，可以索引访问，读取速度快，增删慢

　　Array：在内存上连续分配的，而且元素类型是一样的。

 int[] intArray = new int[3];
 intArray[0] = 123;
 string[] stringArray = new string[] { "123", "234" };//Array

　　ArrayList：不定长的，连续分配的；元素没有类型限制，任何元素都是当成object处理，如果是值类型，会有装箱操作；读取快，增删慢。

 ArrayList arrayList = new ArrayList();
 arrayList.Add("Bingle1");
 arrayList.Add("Bingle2");
 arrayList.Add(32);//add增加长度
 //arrayList[4] = 26;//索引复制，不会增加长度
 //删除数据
 //arrayList.RemoveAt(4);
 var value = arrayList[2];
 arrayList.RemoveAt(0);
 arrayList.Remove("Bingle2");

　　List<T>：也是Array，内存上都是连续拜访的；不定长；泛型，保证类型安全，避免装箱拆箱；读取快，增删慢。

List<int> intList = new List<int>() { 1, 2, 3, 4 };
intList.Add(123);
intList.Add(123);
//intList.Add("123");
//intList[0] = 123;
List<string> stringList = new List<string>();
//stringList[0] = "123";//异常的
foreach (var item in intList)
{

}

2、非连续拜访的，存储数据+地址，找书的话就只能顺序查找，读取就比较慢，增删快

　　LinkedList<T>：泛型的特点；链表，元素不连续分配，每个元素都有记录前后节点；节点值可以重复。能不能下标访问？不能的，找元素就只能遍历，查找不方便，增删就比较方便。

 LinkedList<int> linkedList = new LinkedList<int>();
 //linkedList[3]
 linkedList.AddFirst(123);
 linkedList.AddLast(456);

 bool isContain = linkedList.Contains(123);
 LinkedListNode<int> node123 = linkedList.Find(123);  //元素123的位置  从头查找
 linkedList.AddBefore(node123, 123);
 linkedList.AddBefore(node123, 123);
 linkedList.AddAfter(node123, 9);

 linkedList.Remove(456);
 linkedList.Remove(node123);
 linkedList.RemoveFirst();
 linkedList.RemoveLast();
 linkedList.Clear();

　　Queue：就是链表，先进先出，放任务延迟执行，A不断写入日志任务，B不断获取任务去执行

 Queue<string> numbers = new Queue<string>();
 numbers.Enqueue("one");
 numbers.Enqueue("two");
 numbers.Enqueue("three");
 numbers.Enqueue("four");
 numbers.Enqueue("four");
 numbers.Enqueue("five");

 foreach (string number in numbers)
 {
     Console.WriteLine(number);
 }

 Console.WriteLine($"Dequeuing '{numbers.Dequeue()}'");
 Console.WriteLine($"Peek at next item to dequeue: { numbers.Peek()}");
 Console.WriteLine($"Dequeuing '{numbers.Dequeue()}'");

 Queue<string> queueCopy = new Queue<string>(numbers.ToArray());
 foreach (string number in queueCopy)
 {
     Console.WriteLine(number);
 }

 Console.WriteLine($"queueCopy.Contains(\"four\") = {queueCopy.Contains("four")}");
 queueCopy.Clear();
 Console.WriteLine($"queueCopy.Count = {queueCopy.Count}");

　　Stack：就是链表，先进后出，解析表达式目录树的时候，先产生的数据后使用。操作记录为命令，撤销的时候是倒叙的。

 Stack<string> numbers = new Stack<string>();
 numbers.Push("one");
 numbers.Push("two");
 numbers.Push("three");
 numbers.Push("four");
 numbers.Push("five");//放进去

 foreach (string number in numbers)
 {
     Console.WriteLine(number);
 }

 Console.WriteLine($"Pop '{numbers.Pop()}'");//获取并移除
 Console.WriteLine($"Peek at next item to dequeue: { numbers.Peek()}");//获取不移除
 Console.WriteLine($"Pop '{numbers.Pop()}'");

 Stack<string> stackCopy = new Stack<string>(numbers.ToArray());
 foreach (string number in stackCopy)
 {
     Console.WriteLine(number);
 }

 Console.WriteLine($"stackCopy.Contains(\"four\") = {stackCopy.Contains("four")}");
 stackCopy.Clear();
 Console.WriteLine($"stackCopy.Count = {stackCopy.Count}");

　　队列是没有底的瓶子，栈是有底的瓶子

　　集合：纯粹的集合，容器，东西丢进去，唯一性，无序的。

　　HashSet：hash分布，元素间没有关系，动态增加容量，去重的。统计用户IP；IP投票；交叉并补；二次好友/间接关注/粉丝集合

 HashSet<string> hashSet = new HashSet<string>();
 hashSet.Add("123");
 hashSet.Add("689");
 hashSet.Add("456");
 hashSet.Add("12435");
 hashSet.Add("12435");
 hashSet.Add("12435");

HashSet<string> hashSet1 = new HashSet<string>();
 hashSet1.Add("123");
 hashSet1.Add("689");
 hashSet1.Add("789");
 hashSet1.Add("12435");
 hashSet1.Add("12435");
 hashSet1.Add("12435");
 hashSet1.SymmetricExceptWith(hashSet);//补
 hashSet1.UnionWith(hashSet);//并
 hashSet1.ExceptWith(hashSet);//差
 hashSet1.IntersectWith(hashSet);//交

 

　　SortSet：排序的集合；去重而且排序；统计排名，每统计一个就丢进去集合

 SortedSet<string> sortedSet = new SortedSet<string>();
 //IComparer<T> comparer  自定义对象要排序，就用这个指定
 sortedSet.Add("123");
 sortedSet.Add("689");
 sortedSet.Add("456");
 sortedSet.Add("12435");
 sortedSet.Add("12435");
 sortedSet.Add("12435"); 

SortedSet<string> sortedSet1 = new SortedSet<string>();
 sortedSet1.Add("123");
 sortedSet1.Add("689");
 sortedSet1.Add("456");
 sortedSet1.Add("12435");
 sortedSet1.Add("12435");
 sortedSet1.Add("12435");
 sortedSet1.SymmetricExceptWith(sortedSet);//补
 sortedSet1.UnionWith(sortedSet);//并
 sortedSet1.ExceptWith(sortedSet);//差
 sortedSet1.IntersectWith(sortedSet);//交

　　读取和增删都快的，有没有？有，hash散列，字典。是key-value，一段连续空间放value（开辟的空间比用到的多，hash使用空间换性能），基于key散列计算得到地址索引，这样读取快，但是没有数组快。增删也快，删除时也是计算位置，增加也不影响别人。代价就是，肯定会出现2个key（散列冲突），散列结果一致，可以让第二次的+1；可能会造成效率的降低，尤其是数据量大的情况下，以前测试Dictionary在3W条左右的时候，性能爱是下降的厉害。

　　Hashtable---key-value，体积可以动态增加，拿着key计算下一个地址，然后放入key-value；object-装箱茶香，如果不同的key得到相同的地址，第二个在前面地址上+1；查找的时候，如果地址对应数据的key不对，那就+1查找。。

　　浪费了空间，Hashtable是基于数组实现；查找个数据，一次定位；增删，一次定位；增删改查都很快，但是浪费空间，数据太多，重复定位定位，效率就下去了。

 Hashtable table = new Hashtable();
 table.Add("123", "456");
 table[234] = 456;
 table[234] = 567;
 table[32] = 4562;
 table[1] = 456;
 table["eleven"] = 456;
 foreach (DictionaryEntry objDE in table)
 {
     Console.WriteLine(objDE.Key.ToString());
     Console.WriteLine(objDE.Value.ToString());
 }
 //线程安全
 Hashtable.Synchronized(table);//只有一个线程写  多个线程读

字典：泛型；key - value，增删查改 都很快；有序的。但是字段不是线程安全的，ConcurrentDictionary

 Dictionary<int, string> dic = new Dictionary<int, string>();
 dic.Add(1, "HaHa");
 dic.Add(5, "HoHo");
 dic.Add(3, "HeHe");
 dic.Add(2, "HiHi");
 dic.Add(4, "HuHu1");
 dic[4] = "HuHu";
 dic.Add(4, "HuHu");
 foreach (var item in dic)
 {
     Console.WriteLine($"Key:{item.Key}, Value:{item.Value}");
 }

我们来看一下List，如下图

 

 List集合为什么会继承这么多接口呢？

　　1、ICollection：

　　　　Count、IsReadOnly、Add、Clear、Contains、CopyTo、Clear

　　2、IList：

　　　　T this[int index] （索引）、IndexoOf、.....

　　3、IEnumerable：

　　　　遍历才会去查询比较，迭代器 yield

　　　　GetEnumerator：Current、MoveNext、Reset

　　　　任何数据集合，都实现了IEnumerable，为不同的数据结构提供了统一的数据访问方式，这个就是迭代器模式。

　　4、IQueryable：

　　　　表达式目录树的解析，延迟到遍历的时候才去执行，EF的延迟查询

　　　　IQueryProvider Provider{get;}

　　　　

yield是语法糖，编译时由编译器生成Iterrator的代码，包括movenext current  reset

　　含有yield的函数说明它是一个生成器，而不是普通的函数。当程序运行到yield这一行时，该函数会返回值，并保存当前域的所有变量状态；等到该函数下一次被调用时，会从上一次中断的地方开始执行，一直遇到下一个yield, 程序返回值, 并在此保存当前状态; 如此反复，直到函数正常执行完成。

　　 迭代器模式是设计模式中行为模式(behavioral pattern)的一个例子，他是一种简化对象间通讯的模式，也是一种非常容易理解和使用的模式。简单来说，迭代器模式使得你能够获取到序列中的所有元素 而不用关心是其类型是array，list，linked list或者是其他什么序列结构。这一点使得能够非常高效的构建数据处理通道(data pipeline)。

　　--即数据能够进入处理通道，进行一系列的变换，或者过滤，然后得到结果。事实上，这正是LINQ的核心模式。

　　在.NET中，迭代器模式被IEnumerator和IEnumerable及其对应的泛型接口所封装。如果一个类实现了IEnumerable接 口，那么就能够被迭代；调用GetEnumerator方法将返回IEnumerator接口的实现，它就是迭代器本身。迭代器类似数据库中的游标，他是 数据序列中的一个位置记录。迭代器只能向前移动，同一数据序列中可以有多个迭代器同时对数据进行操作。

下面是一个yield的一个简单Demo：

public class YieldShow
{
    public IEnumerable<int> CreateEnumerable()
    {
        try
        {
            Console.WriteLine("{0} CreateEnumerable()方法开始", DateTime.Now);
            for (int i = 0; i < 5; i++)
            {
                Console.WriteLine("{0}开始 yield {1}", DateTime.Now, i);
                yield return i;
                Console.WriteLine("{0}yield 结束", DateTime.Now);
                if (i == 4)
                {
                    yield break;//直接终结迭代  4会出现的，，
                }
            }
            Console.WriteLine("{0} Yielding最后一个值", DateTime.Now);
            yield return -1;
            Console.WriteLine("{0} CreateEnumerable()方法结束", DateTime.Now);
        }
        finally
        {
            Console.WriteLine("停止迭代！");
        }
    }
 IEnumerable<int> iterable = this.CreateEnumerable();//1 不会直接执行
 //IEnumerator iterator = iterable.GetEnumerator();
 IEnumerator<int> iterator = iterable.GetEnumerator();
 Console.WriteLine("开始迭代");
 while (true)
 {
     Console.WriteLine("调用MoveNext方法……");
     Boolean result = iterator.MoveNext();//2 正式开启CreateEnumerable
     Console.WriteLine("MoveNext方法返回的{0}", result);
     if (!result)
     {
         break;
     }
     Console.WriteLine("获取当前值……");
     Console.WriteLine("获取到的当前值为{0}", iterator.Current);
 }

 

public class YieldDemo
{
    public IEnumerable<int> Power()
    {
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            yield return this.Get(i);

            //Console.WriteLine("这里再来一次");
            //yield return this.Get(i) + 1;
        }
    }

    public IEnumerable<int> Common()
    {
        List<int> intList = new List<int>();
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            intList.Add(this.Get(i));
        }
        return intList;
    }

    private int Get(int num)
    {
        Thread.Sleep(2000);
        return num * DateTime.Now.Second;
    }
}



 YieldDemo yieldDemo = new YieldDemo();
 foreach (var item in yieldDemo.Power())
 {
     Console.WriteLine(item);//按需获取，要一个拿一个
     if (item > 100)
         break;
 }
 Console.WriteLine("*******************************************");
 foreach (var item in yieldDemo.Common())
 {
     Console.WriteLine(item);//先全部获取，然后一起返还
     if (item > 100)
         break;
 }

dynamic关键字：

　　.NET Framework4.0出现的，让程序有了弱类型的特点；

　　强类型特点：

　　　　编译时完成安全检查

　　弱类型：

　　　　运行时才检查类型

 object A = new YieldDemo();
 //A.Power();
 Type type = A.GetType();
 MethodInfo method = type.GetMethod("Power");
 method.Invoke(A, null);

 dynamic dA = A;
 dA.Power();
 //1 代替反射  2 数据绑定方便 3 跟C++交互方便
 //性能比反射高
dynamic str = "abcd";//任何跟dynamic交互，都变成dynamic
Console.WriteLine(str.Length);
Console.WriteLine(str.Substring(1));