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ArrayList的使用方法詳解

編輯：C#基礎知識

1、什麼是ArrayList
ArrayList就是傳說中的動態數組，用MSDN中的說法，就是Array的復雜版本，它提供了如下一些好處：

動態的增加和減少元素
實現了ICollection和IList接口
靈活的設置數組的大小

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組
public ArrayList(ICollection);
用一個ICollection對象來構造，並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，那麼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，這裡還是使用SyncRoot來保持源代碼的規范性
{
list.Add( “Add a Item” );
}

     如果使用ArrayList.Synchronized方法返回的實例，那麼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，它裡面的每個屬性都是用了lock關鍵字來保證線程同步。

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但是，使用這個方法（ArrayList.Synchronized）並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關於線程安全性的使用方法類似。

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（3）Count屬性和Capacity屬性
    Count屬性是目前ArrayList包含的元素的數量，這個屬性是只讀的。
Capacity屬性是目前ArrayList能夠包含的最大數量，可以手動的設置這個屬性，但是當設置為小於Count值的時候會引發一個異常。

（4）Add、AddRange、Remove、RemoveAt、RemoveRange、Insert、InsertRange
    這幾個方法比較類似
Add方法用於添加一個元素到當前列表的末尾
AddRange方法用於添加一批元素到當前列表的末尾
Remove方法用於刪除一個元素，通過元素本身的引用來刪除
RemoveAt方法用於刪除一個元素，通過索引值來刪除
RemoveRange用於刪除一批元素，通過指定開始的索引和刪除的數量來刪除
Insert用於添加一個元素到指定位置，列表後面的元素依次往後移動
InsertRange用於從指定位置開始添加一批元素，列表後面的元素依次往後移動

    另外，還有幾個類似的方法：
Clear方法用於清除現有所有的元素
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
    這個方法用於將ArrayList固定到實際元素的大小，當動態數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到一個新的數組中。

4、ArrayList與數組轉換
    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轉換到數組的方法

    例3：
ArrayList List = new ArrayList();
List.Add( “string” );
List.Add( 1 );
//往數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

和數組不一樣，因為可以轉換為Object數組，所以往ArrayList裡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，要麼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
    這一節我們來討論ArrayList與數組的差別，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類型的數組，從一般的意義來說，它和數組沒有本質的差別，甚至於ArrayList的許多方法，如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在內部數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
         對於一般的引用類型來說，這部分的影響不是很大，但是對於值類型來說，往ArrayList裡面添加和修改元素，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。
但是恰恰對於大多數人，多數的應用都是使用值類型的數組。
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）數組擴容
這是對ArrayList效率影響比較大的一個因素。
每當執行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法，都會檢查內部數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組，將舊元素Copy到新數組中，然後丟棄舊數組，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個元素的數據動態添加到一個以默認16個元素大小創建的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，那麼如果一開始就以：
ArrayList List = new ArrayList( 210 );
的方式創建ArrayList，不僅會減少4次數組創建和Copy的操作，還會減少內存使用。

     例2：預計有30個元素而創建了一個ArrayList：
ArrayList List = new ArrayList(30);
在執行過程中，加入了31個元素，那麼數組會擴充到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，那麼就有1次擴容的操作，並且浪費了29個元素大小的空間。如果這時候，用：
ArrayList List = new ArrayList(40);
那麼一切都解決了。
所以說，正確的預估可能的元素，並且在適當的時候調用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是動態數組，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等方法是執行的簡單的循環來查找元素，所以頻繁的調用此類方法並不比你自己寫循環並且稍作優化來的快，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.

然後在利用索引
for(int i=0;i<Count;i++)
{
Console.Write(al[i].ToString()+" ");
}