Интерфейс IList
Последним из ключевых интерфейсов System.Collections является интерфейс IList, который обеспечивает возможность вставки, удаления и индексирования элементов контейнера.
public interface IList : ICollection, IEnumerable {
bool IsFixedSize { get; }
bool IsReadOnly { get; }
object this[int index] { get; set; }
int Add(object value);
void Clear();
bool Contains(object value);
int IndexOf(object value);
void Insert(int index, object value);
void Remove(object value);
void RemoveAt(int index);
}
Классы из пространства имен System.Collections
Еще раз подчеркнем, что интерфейсы остаются бесполезными до тех пор, пока они не реализованы соответствующим классом или соответствующей структурой. В табл. 7.3 предлагаются описания основных классов из пространства имен System.Collections вместе с ключевыми интерфейсами, которые этими классами поддерживаются.
Таблица 7.3. Классы System.Collections
Класс Описание Реализуемые интерфейсы ArrayList Представляет динамически изменяемый по размерам массив объектов IList, ICollection, IEnumerable, ICloneable Hashtable Представляет коллекцию объектов, идентифицируемых по числовому ключу. Пользовательские типы, хранимые в Hashtable, должны обязательно переопределять System.Object.GetHashCode() IDictionary, ICollection, IEnumerable, ICloneable Queue Представляет стандартную очередь FIFO (first-in, first-out – первым прибыл, первым обслужен) ICollection, ICloneable, IEnumerable SortedList Подобен словарю, но здесь элементы могут быть также доступны по позиции (например, по индексу) IDictionary, ICollection, IEnumerable, ICloneable Stack Очередь LIFO (last-in, first-out – последним прибыл, первым обслужен), обеспечивающая функциональные возможности стека ICollection, ICloneable, IEnumerable
Вдобавок к этим ключевым типам в System.Collections определяются некоторые менее значительные (в смысле частоты использования) "игроки", такие как BitArray, CaseInsensitiveComparer и CaseInsensitiveHashCodeProvider. Кроме того, это пространство имен определяет небольшой набор абстрактных базовых классов (CollectionBase, ReadOnlyCollectionBase и DictionaryBase), которые могут использоваться для построения строго типизованных контейнеров.
Экспериментируя с типами System.Collections, вы обнаружите, что все они "стремятся" использовать общие функциональные возможности (в этом и заключается суть программирования на основе интерфейсов). Поэтому вместо описания всех членов каждого класса коллекции задачей нашего обсуждения будет демонстрация возможностей взаимодействия с тремя главными типами коллекций - ArrayList. Queue and Stack. Освоив функциональные возможности этих типов, вы без особого труда сможете прийти к пониманию и остальных классов коллекций (особенно если учесть что в файлах справки предлагается исчерпывающая документация для каждого из типов).
Работа с типом ArrayList
Тип ArrayList непременно станет для вас наиболее часто используемым типом пространства имей System.Collections, поскольку он позволяет динамически переопределять размеры содержимого. Для иллюстрации базовых возможностей этого типа предлагаем вам рассмотреть следующий программный код, в котором ArrayList используется для манипуляций с набором объектов Car.
static void Main(string[] args) {
// Создание ArrayList и заполнение исходными значениями.
ArrayList carArList = new ArrayList();
carArList.AddRange(new Car[] {new Car("Fred", 90, 10), new Car("Mary", 100, 50), new Car("MB", 190, 11)});
Console.WriteLine("nЭлементов в carArList: {0}", carArList.Count);
// Печать текущих значений.
foreach(Car с in carArList) Console.WriteLine("Имя автомобиля: {0}", c.petName);
// Вставка нового элемента.
Console.WriteLine("n-›Добавление нового Car.");
carArList.Insert(2, new Car("TheNewCar", 0, 12));
Console.WriteLine("Элементов в carArList: {0}", carArList.Count);
// Получение массива объектов из ArrayList и снова печать.
object[] arrayOfCars = carArList.ToArray();
for (int i = 0; i ‹ arrayOfCar.Length; i++) {
Console.WriteLine("Имя автомобиля: {0}", ((Car) arrayOfCars[i]).petName);
}
}
Здесь для добавления в коллекцию ArrayList набора типов Car используется метод AddRange() (который, по сути, заменяет n-кратный вызов метода Add()). После вывода информации о числе элементов в коллекции (и после цикла по всем элементам для получения имен) вызывается метод Insert(). Как видите, Insert() позволяет осуществить вставку нового элемента в заданную позицию ArrayList. Обратите внимание на вызов метода ToArray(), который возвращает общий массив типов System.Object на основе содержимого оригинального ArrayList. На рис. 7.13 показан соответствующий вывод.
Рис. 7.13. Забавы с System.Collections.ArrayList
Работа с типом Queue
Тип Queue (очередь) – это контейнер, гарантирующий размещение элементов по правилу "первым прибыл – первым обслужен". К сожалению, люди сталкиваются с очередями повсеместно: очереди в банке, кинотеатре, по утрам к автомату, продающему кофе, и т.д. При моделировании сценариев, в которых элементы обрабатываются по правилу очереди, на помощь приходит System.Collections.Queue. Вдобавок к функциональным возможностям, обеспечиваемым поддерживаемыми интерфейсами, Queue определяет ряд членов, описанных в табл. 7.4.
Таблица 7.4. Члены типа Queue
Член Описание Dequeue() Возвращает объект, находящийся в начале Queue, с одновременным его удалением Enqueue() Добавляет объект в конец Queue Peek() Возвращает объект, находящийся в начале Queue, без его удаления
Чтобы проиллюстрировать возможности этих методов, снова используем нашу автомобильную тему и построим объект Queue, моделирующий очередь автомобилей перед въездом на мойку. Во-первых, предположим, что у нас есть следующий вспомогательный статический метод.
public static void WashCar(Car с) {
Console.WriteLine("Моется {0}", с.petName);
}
Теперь рассмотрим следующий программный код.
static void Main(string[] args) {
…
// Создание очереди с тремя элементами.
Queue carWashQ = new Queue();
carWashQ.Enqueue(new Car ("Первая", 0, 1));
carWashQ.Enqueue(new Car("Вторая", 0, 2));
carWashQ.Enqueue(new Car("Третья", 0, 3));
// Первая машина в очереди.
Console.WriteLine("Первой в очереди является {0}", ((Сar)сarWashQ.Peek()).petName);
// Удаление всех элементов из очереди.
WashCar((Car)carWashQ.Dequeue());
WashCar((Car)carWashQ.Dequeue());
WashCar((Car)carWashQ.Dequeue());
// Попытаемся удалить снова?
try {WashCar((Car)carWashQ.Dequeue());}
catch(Exception е) { Console.WriteLine("Ошибка: {0}", e.Message);}
}
Здесь в тип Queue с помощью метода Enqueue() вставляются три элемента. Вызов Реек() позволяет проверить, (но не удалить) первый элемент в текущем состоянии Queue, и таким элементом в данном случае является машина с именем Первая. Наконец, с помощью Dequeue() элемент из очереди удаляется и посылается во вспомогательную функцию WashСar() для обработки. Обратите внимание на то, что при попытке удаления элемента из пустой очереди среда выполнения генерирует исключение.
Работа с типом Stack
Тип System.Collections.Stack представляет коллекцию, в которой элементы размещаются по правилу "последним прибыл – первым обслужен". Как и следует ожидать, Stack определяет члены с именами Push() и Pop() (для добавления элементов в стек и удаления их из стека). В следующем примере стека используется стандартный тип System.String.
static void Main(string[] args) {
…
Stack stringStack = new Stack();
stringStack.Push("Первый");
stringStack.Push("Второй");
stringStack.Push("Третий");
// Смотрим на первый элемент, удаляем его и смотрим снова.
Console.WriteLine("Первый элемент: {0}", stringStack.Peek());
Console.WriteLine("Удален {0}", stringStack.Pop());
Console.WriteLine("Первый элемент: {0}", stringStack.Peek());
Console.WriteLine("Удален {0}", stringStack.Pop());
Console.WriteLine("Первый элемент: {0}", stringStack.Peek());
