Опубликован: 19.02.2009 | Доступ: свободный | Студентов: 2757 / 569 | Оценка: 4.35 / 4.11 | Длительность: 16:28:00
ISBN: 978-5-94774-401-9
Лекция 16:

Коллекции

Аннотация: В данной лекции раскрывается понятие коллекций C#. Приводятся принципы использования коллекций.

16.1. Классификация коллекций. Коллекции общего назначения: стек. очередь, динамический массив, хеш-таблица

Коллекции

В С# под коллекцией понимается некоторая группа объектов. Коллекции упрощают реализацию многих задач программирования, предлагая уже готовые решения для построения структур данных. Все коллекции разработаны на основе четко определенных интерфейсов, поэтому стандартизируют способ обработки группы объектов. Среда .NET Framework поддерживает три основных типа коллекций: общего назначения, специализированные и ориентированные на побитовую организацию данных.

Коллекции общего назначения определены в пространстве имен System.Collection и реализуют такие структуры данных, как стеки, очереди, динамические массивы, словари (хеш-таблицы, предназначенные для хранения пар ключ/значение), отсортированный список для хранения пар ключ/значение. Коллекции общего назначения работают с данными типа object, поэтому их можно использовать для хранения данных любого типа.

Коллекции специального назначения определены в пространстве имен System.Collection.Specialized и ориентированы на обработку данных конкретного типа или на обработку данных уникальным способом. Например, существуют специализированные коллекции, предназначенные только для обработки строк.

В пространстве имен System.Collection определена единственная коллекция, ориентированная на побитовую организацию данных, которая служит для хранения групп битов и поддерживает такой набор операций, который не характерен для коллекций других типов.

В данном разделе мы рассмотрим коллекции общего назначения.

Замечание. Перед изучением данного раздела обязательно выполните самостоятельную работу из "Коллекции" .
Коллекции общего назначения

Классы коллекций общего назначения:

Класс Описание
Stack Стек - частный случай однонаправленного списка, действующий по принципу: последним пришел - первым вышел
Queue Очередь - частный случай однонаправленного списка, действующего по принципу:первым пришел - первым вышел
ArrayList Динамический массив, т.е. массив который при необходимости может увеличивать свой размер
Hashtable Хеш-таблица для пар ключ/значение
SortedList Отсортированный список пар ключ/значение

Рассмотрим данные коллекции более подробно.

Замечание. Абстрактный тип данных (АТД) список - это последовательность элементов a1, а2,...,аn (n >= 0) одного типа. Количество элементов n называется длиной списка. Если n > 0, то а1 называется первым элементом списка, а аn - последним элементом списка. В случае n = 0 имеем пустой список, который не содержит элементов. Важное свойство списка заключается в том, что его элементы линейно упорядочены в соответствии с их позицией в списке. Так элемент аi предшествует аi+1 для i=1, 2, …n-1 и аi следует за аi-1 для i=2, ...n. Список называется однонаправленным, если каждый элемент списка содержит ссылку на следующий элемент. Если каждый элемент списка содержит две ссылки (одну на следующий элемент в списке, вторую - на предыдущий элемент), то такой список называется двунаправленным (двусвязным). А если последний элемент связать указателем с первым, то получится кольцевой список.
Класс Stack

АТД стек - это частный случай однонаправленного списка, добавление элементов в который и выборка элементов из которого выполняются с одного конца, называемого вершиной стека (головой - head ). При выборке элемент исключается из стека. Другие операции со стеком не определены. Говорят, что стек реализует принцип обслуживания LIFO (last in - fist out, последним пришел - первым вышел). Стек проще всего представить себе в виде пирамиды, на которую надевают кольца.

17_01

Достать первое кольцо можно только после того, как будут сняты все верхние кольца.

В С# реализацию АТД стек представляет класс Stack, который реализует интерфейсы ICollection, IEnumerable и ICloneable. Stack - это динамическая коллекция, размер которой изменяется.

В классе Stack определены следующие конструкторы:

public Stack(); //создает пустой стек, начальная вместимость которого равна 10
public Stack(int capacity); // создает пустой стек, начальная вместимость которого равна capacity
public Stack(ICollection c); //создает стек, который содержит элементы коллекции, заданной 
//параметром с, и аналогичной (аналогичной - с чем?) вместимостью

Кроме методов, определенных в интерфейсах, реализуемых классом Stack, в этом классе определены собственные методы:

Метод Описание
public virtual bool Contains(object v) Возвращает значение true, если объект v содержится в вызывающем стеке, в противном случае возвращает значение false.
public virtual void Clear() Устанавливает свойство Сount равным нулю, тем самым очищая стек.
public virtual object Peek() Возвращает элемент, расположенный в вершине стека, но не извлекая его из стека
public virtual object Pop() Возвращает элемент, расположенный в вершине стека, и извлекает его из стека
public virtual void Push(object v) Помещает объект v в стек
public virtual object[] ToArray() Возвращает массив, который содержит копии элементов вызывающего стека
Олег Корсак
Олег Корсак
Латвия, Рига
Дмитрий Чепурненко
Дмитрий Чепурненко
Россия