Коллекции

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
ориентированные на побитовую организацию данных.

реализуют структуры данных:

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.

ориентированы на обработку данных конкретного типа или на обработку данных

уникальным способом (существуют специализированные коллекции, предназначенные только для обработки строк).

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

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.

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.

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).

Стек реализует принцип обслуживания LIFO (last in – fist out, последним пришел – первым вышел).

ICollection, IEnumerable и ICloneable.

Stack – это динамическая коллекция, размер которой

изменяется.

В классе Stack определены следующие конструкторы:

//создает пустой стек, начальная вместимость которого равна 10
public Stack();

// создает пустой стек, начальная вместимость которого равна capacity
public Stack(int capacity);

//создает стек, который содержит элементы коллекции, заданной параметром с
public Stack(ICollection c);

от 1 до n, а затем извлечем из стека:

class Program{
public

static void Main(){
Console.Write("n= ");
int n=int.Parse(Console.ReadLine());
Stack intStack = new Stack();
for (int i = 1; i <= n; i++)
intStack.Push(i);
Console.WriteLine("Размерность стека " + intStack.Count);

Console.WriteLine("Верхний элемент стека = " + intStack.Peek());
Console.WriteLine("Размерность стека " + intStack.Count);

Console.Write("Содержимое стека = ");
while (intStack.Count != 0)
Console.Write("{0} ", intStack.Pop());
Console.WriteLine("\nНовая размерность стека " + intStack.Count); }
}

скобок в данном выражении
class Program{
public static void Main(){
StreamReader fileIn=new StreamReader("t.txt");
string

line=fileIn.ReadToEnd();
fileIn.Close();
Stack skobki=new Stack();
bool flag=true;
//проверяем баланс скобок
for ( int i=0; i//если текущий символ открывающаяся скобка, то помещаем ее в стек
if (line[i] == '(') skobki.Push(i);
else if (line[i] == ')') //если текущий символ закрывающаяся скобка, то
//если стек пустой, то для закрывающейся скобки не хватает парной открывающейся
{if (skobki.Count == 0)
{ flag = false; Console.WriteLine("Возможно в позиции " + i + "лишняя ) скобка"); }
else skobki.Pop(); //иначе извлекаем парную скобку
} }
//если после просмотра строки стек оказался пустым, то скобки сбалансированы
if (skobki.Count == 0) { if (flag)Console.WriteLine("скобки сбалансированы"); }
else //иначе баланс скобок нарушен
{ Console.Write("Возможно лишняя ( скобка в позиции:");
while (skobki.Count != 0)
{ Console.Write("{0} ", (int)skobki.Pop()); }
Console.WriteLine(); } } }

который выполняется в один конец (хвост), а выборка производится с

другого конца (головы).

Другие операции с очередью не определены.

При выборке элемент исключается из очереди.

Очередь реализует принцип обслуживания FIFO (fist in – fist out, первым пришел – первым вышел).

стек реализует интерфейсы ICollection, IEnumerable и ICloneable.

Queue – это динамическая

коллекция, размер которой изменяется.

При необходимости увеличение вместимости очереди происходит с коэффициентом роста по умолчанию равным 2.0.

В классе Queue определены следующие конструкторы:
 
//создает пустую очередь, начальная вместимость которой равна 32
public Queue();

// создает пустую очередь, начальная вместимость которой равна capacity
public Queue (int capacity);

//создает пустую очередь, начальная вместимость которой равна capacity, и коэффициент роста устанавливается параметром n
public Queue (int capacity, float n);

//создает очередь, которая содержит элементы коллекции, заданной параметром с
public Queue (ICollection c);

а затем извлечем их из очереди:
using System;
using System.Collections;
namespace MyProgram {
class Program {
public

static void Main() {
Console.Write("n= ");
int n=int.Parse(Console.ReadLine());
Queue intQ = new Queue();
for (int i = 1; i <= n; i++) intQ.Enqueue(i);
Console.WriteLine("Размерность очереди " + intQ.Count);
 
Console.WriteLine("Верхний элемент очереди = " + intQ.Peek());
Console.WriteLine("Размерность очереди " + intQ.Count);

Console.Write("Содержимое очереди = " );
while (intQ.Count!=0)
Console.Write("{0} ", intQ.Dequeue());
Console.WriteLine("\nНовая размерность очереди " + intQ.Count);
}
}
}

возраст, вес через пробел). Вывести на экран вначале информацию о

людях младше 40 лет, а затем информацию о всех остальных*/
 class Program {
public struct one //структура для хранения данных об одном человеке
{ public string f; public string i; public string o;
public int age; public float massa; }
public static void Main() {
StreamReader fileIn = new StreamReader("t.txt",Encoding.GetEncoding(1251));
string line; Queue people = new Queue();
one a; Console.WriteLine("ВОЗРАСТ МЕНЕЕ 40 ЛЕТ");
while ((line = fileIn.ReadLine()) != null) //читаем до конца файла
{ string [] temp = line.Split(' '); //разбиваем строку на составные элементы
//заполняем структуру
a.f = temp[0]; a.i = temp[1]; a.o = temp[2];
a.age = int.Parse(temp[3]); a.massa = float.Parse(temp[4]);
// если возраст меньше 40 лет, то выводим данные на экран, иначе помещаем их в очередь для временного хранения
if (a.age<40) Console.WriteLine(a.f + "\t"+ a.i + "\t"+ a.o + "\t"+a.age + "\t" + a.massa);
else people.Enqueue(a); }
fileIn.Close();
Console.WriteLine("ВОЗРАСТ 40 ЛЕТ И СТАРШЕ");
while (people.Count != 0) //извлекаем из очереди данные
{ a = (one)people.Dequeue();
Console.WriteLine(a.f + "\t"+ a.i + "\t"+ a.o + "\t"+a.age + "\t" + a.massa);
} }

необходимости могут увеличиваться или сокращаться.

Объект класса ArrayList представляет собой

массив переменной длины, элементами которого являются объектные ссылки.

Любой объект класса ArrayList создается с некоторым начальным размером. При превышении этого размера коллекция автоматически удваивается.

В случае удаления объектов массив можно сократить.

классе ArrayList определены следующие конструкторы:
 
//создает пустой массив с максимальной емкостью

равной 16 элементам, при текущей размерности 0
public ArrayList()

//создает массив с заданной емкостью capacity, при текущей размерности 0
public ArrayList(int capacity)

//строит массив, который инициализируется элементами коллекции с
public ArrayList(ICollection с)

массива типа ArrayList.

Емкость представляет собой количество элементов, которые можно

сохранить в ArrayList-массиве без его увеличения.

Если вам заранее известно, сколько элементов должно содержаться в ArrayList-массиве, то размерность массива можно установить используя свойство Capacity, сэкономив этим системные ресурсы.

Если нужно уменьшить размер ArrayList-массива, то путем установки свойства Capacity можно сделать его меньшим.

Но устанавливаемое значение не должно быть меньше значения свойства Count, иначе будет сгенерировано исключение ArgumentOutOfRangeException.

Чтобы сделать емкость ArrayList-массива равной действительному количеству элементов, хранимых в нем в данный момент, установите свойство Capacity равным свойству Count (того же эффекта можно добиться, вызвав метод TrimToSize ()).

i in a) Console.Write(i + " ");}
  static void Main(string[] args) {ArrayList myArray

= new ArrayList();
Console.WriteLine("Начальная емкость массива: " + myArray.Capacity);
Console.WriteLine("Начальное количество элементов: " + myArray.Count);
  Console.WriteLine("\nДобавили 5 цифр"); for (int i = 0; i < 5; i++) myArray.Add(i);
Console.WriteLine("Текущая емкость массива: " + myArray.Capacity);
Console.WriteLine("Текущее количество элементов: " + myArray.Count);
ArrayPrint("Содержимое массива", myArray);
Console.WriteLine("\nОптимизируем емкость массива"); myArray.Capacity=myArray.Count;
Console.WriteLine("Текущая емкость массива: " + myArray.Capacity);
Console.WriteLine("Текущее количество элементов: " + myArray.Count);
ArrayPrint("Содержимое массива", myArray);
  Console.WriteLine("\nДобавляем элементы в массив");
myArray.Add(10); myArray.Insert(1, 0); myArray.AddRange(myArray);
Console.WriteLine("Текущая емкость массива: " + myArray.Capacity);
Console.WriteLine("Текущее количество элементов: " + myArray.Count);
ArrayPrint("Содержимое массива", myArray);
  Console.WriteLine("\nУдаляем элементы из массива");myArray.Remove(0);myArray.RemoveAt(10);
Console.WriteLine("Текущая емкость массива: " + myArray.Capacity);
Console.WriteLine("Текущее количество элементов: " + myArray.Count);
ArrayPrint("Содержимое массива", myArray);
  Console.WriteLine("\nУдаляем весь массив"); myArray.Clear();
Console.WriteLine("Текущая емкость массива: " + myArray.Capacity);
Console.WriteLine("Текущее количество элементов: " + myArray.Count);
ArrayPrint("Содержимое массива", myArray); } }

отчество, возраст, вес через пробел). Вывести на экран информацию о

людях, отсортированную по возрасту
 class Program {
public struct one //структура для хранения данных об одном человеке
{public string f; public string i; public string o; public int age;
public float massa; }
  public class SortByAge : IComparer //реализация стандартного интерфейса
{int IComparer.Compare(object x, object y) //переопределение метода Compare
{one t1 = (one)x; one t2 = (one)y;
if (t1.age > t2.age) return 1; if (t1.age < t2.age) return -1; return 0; }}
  static void ArrayPrint(string s, ArrayList a){
Console.WriteLine(s);
foreach (one x in a) Console.WriteLine(x.f + "\t"+ x.i + "\t"+ x.o + "\t"+x.age + "\t" + x.massa); }
  static void Main(string[] args) {
StreamReader fileIn = new StreamReader("t.txt",Encoding.GetEncoding(1251));
string line; one a; ArrayList people = new ArrayList();
string[] temp = new string[3];
while ((line=fileIn.ReadLine())!=null) //цикл для организации обработки файла
{ temp = line.Split(' '); a.f = temp[0]; a.i = temp[1]; a.o = temp[2];
a.age = int.Parse(temp[3]); a.massa = float.Parse(temp[4]);
people.Add(a); }
fileIn.Close();
  ArrayPrint("Исходные данные: ", people);
people.Sort(new Program.SortByAge()); //вызов сортировки
ArrayPrint("Отсортированные данные: ", people); } }

используется хеш-таблица.

В хеш-таблице для хранения информации используется механизм, именуемый

хешированием (hashing) (для определения уникального значения, которое называется хеш-кодом, используется информационное содержимое соответствующего ему ключа).

Хеш-код затем используется в качестве индекса, по которому в таблице отыскиваются данные, соответствующие этому ключу.

Преобразование ключа в хеш-код выполняется автоматически.

Преимущество хеширования — в том, что оно позволяет сокращать время выполнения таких операций, как поиск, считывание и запись данных, даже для больших объемов информации.

и ICloneable.

Размер хеш-таблицы может динамически изменяться.

Размер таблицы увеличивается

тогда, когда количество элементов превышает значение, равное произведению вместимости таблицы и ее коэффициента заполнения, который может принимать значение на интервале от 0,1 до 1,0 (по умолчанию установлен коэффициент равный 1,0).

В классе Hashtable определено несколько конструкторов:
 
public Hashtable() //создает пустую хеш-таблицу

// строит хеш-таблиц, которая инициализируется элементами коллекции с
public Hashtable(IDictionary с)

//создает хеш-таблицу с вместимостью capacity
public Hashtable(int capacity)

//создает хеш-таблицу вместимостью capacity и коэффициентом заполнения n
public Hashtable(int capacity, float n)

public virtual ICollection Keys { get; }

//позволяет получить коллекцию

значений
public virtual ICollection Values { get; }
 
Для добавления элемента в хеш-таблицу необходимо вызвать метод Add(), который принимает два отдельных аргумента: ключ и значение.

Хеш-таблица не гарантирует сохранения порядка элементов, т.к хеширование обычно не применяется к отсортированным таблицам.

void printTab(string s, Hashtable a) {
Console.WriteLine(s);
ICollection key = a.Keys; //Прочитали все

ключи
foreach (string i in key)//использование ключа для получения значения
{ Console.WriteLine(i+"\t"+a[i]); }
Console.WriteLine();
}
  static void Main(string[] args) {
Hashtable tab = new Hashtable();
Console.WriteLine("Начальное количество элементов: " + tab.Count);
printTab("Содержимое таблицы: ", tab);
  Console.WriteLine("Добавили в таблицу записи");
tab.Add("001","ПЕРВЫЙ"); tab.Add("002","ВТОРОЙ");
tab.Add("003","ТРЕТИЙ"); tab.Add("004", "ЧЕТВЕРТЫЙ");
tab.Add("005", "ПЯТЫЙ");
Console.WriteLine("Текущее количество элементов: " + tab.Count);
printTab("Содержимое заполненной таблицы", tab);
tab["005"] = "НОВЫЙ ПЯТЫЙ"; tab["001"] = "НОВЫЙ ПЕРВЫЙ";
printTab("Содержимое измененной таблицы", tab); } }

по фам. и фам. по № тел.
class Program {

static void printTab(string s, Hashtable a){
Console.WriteLine(s); ICollection key = a.Keys; //Прочитали все ключи
foreach (string i in key)//использование ключа для получения значения
{ Console.WriteLine(i + "\t" + a[i]); } }
  static void Main(string[] args) {
StreamReader fileIn = new StreamReader("t.txt",Encoding.GetEncoding(1251));
string line; Hashtable people = new Hashtable();
while ((line = fileIn.ReadLine()) != null) //цикл для организации обработки файла
{ string [] temp = line.Split(' '); people.Add(temp[0],temp[1]); }
fileIn.Close(); printTab("Исходные данные: ", people);
Console.WriteLine("Введите номер телефона"); line = Console.ReadLine();
if (people.ContainsKey(line)) Console.WriteLine(line + "\t" + people[line]);
else
{ Console.WriteLine("Такого номера нет в записной книжке.\nВведите фамилию: ");
string line2=Console.ReadLine(); people.Add(line,line2); }
printTab("Исходные данные: ", people); Console.WriteLine("Введите фамилию для удаления");
line = Console.ReadLine(); if (people.ContainsValue(line))
{ICollection key =people.Keys; //Прочитали все ключи
Console.WriteLine(line); string del="";
foreach (string i in key) //использование ключа для получения значения
if (string.Compare((string)people[i], line) == 0) {del = i; break; }
  Console.WriteLine(del + "\t" + people[del] + "- данные удалены!!!");
people.Remove(del); printTab("Измененные данные: ", people); }
else Console.WriteLine("Такого абонента в записной книжке нет "); } }

множеством (set).

В составе .NET 4 имеются два множества —

HashSet и SortedSet. Оба они реализуют интерфейс ISet. Класс HashSet содержит неупорядоченный список различающихся элементов, а в SortedSet элементы упорядочены.

Интерфейс ISet предоставляет методы для создания объединения нескольких множеств, пересечения множеств и определения, является ли одно множество надмножеством или подмножеством другого.

состоящее из элементов указываемой коллекции collection
public HashSet(IEnumerable collection)

/*допускается указывать способ

сравнения с помощью параметра comparer
public HashSet(IEqualityCompare comparer)

/*оздается множество, состоящее из элементов указываемой коллекции collection, и используется заданный способ сравнения comparer
public HashSet(IEnumerable collection, IEqualityCompare comparer)

/*пятая форма конструктора данного класса, в которой допускается инициализировать множество последовательно упорядоченными данными

условию, или предикату

свойство Comparer - позволяет получать метод сравнения для

вызывающего хеш-множества

public IEqualityComparer Comparer { get; }

состоящее из элементов указываемой коллекции collection
public sortedset(ienumerable collection)

/*допускается указывать

способ сравнения с помощью параметра comparer
public SortedSet(IComparer comparer)

/*оздается множество, состоящее из элементов указываемой коллекции collection, и используется заданный способ сравнения comparer
public SortedSet(IEnumerable collection, IComparer comparer)

/*пятая форма конструктора данного класса, в которой допускается инициализировать множество последовательно упорядоченными данными

метод RemoveWhere() - удаляет из множества элементы, не удовлетворяющие заданному

условию, или предикату,
метод Reverse() - возвращает объект типа IEnumerable, который циклически проходит множество в обратном порядке

в него введены дополнительные свойства
/*Свойство Comparer получает способ сравнения для

вызывающего множества
public IComparer Comparer { get; }

/*Свойство Мах получает наибольшее значение во множестве
public T Max { get; }

/*свойство Min — наименьшее значение во множестве
public T Min { get; }

{
//

Создадим два множества
SortedSet ss = new SortedSet();
SortedSet ss1 = new SortedSet();
ss.Add('A'); ss.Add('B'); ss.Add('C'); ss.Add('Z');
ShowColl(ss, "Первая коллекция: ");
ss1.Add('X'); ss1.Add('Y'); ss1.Add('Z');
ShowColl(ss1, "Вторая коллекция");
ss.SymmetricExceptWith(ss1);
ShowColl(ss, "Исключили разноименность двух множеств: ");
ss.UnionWith(ss1);
ShowColl(ss, "Объединение множеств: ");
ss.ExceptWith(ss1);
ShowColl(ss, "Вычитание множеств");
Console.ReadLine(); }

static void ShowColl(SortedSet ss, string s) {
Console.WriteLine(s);
foreach (char ch in ss)
Console.Write(ch + " ");
Console.WriteLine("\n"); } }