C#中数组与列表，集合等的联系

C#中，所有数组都自动继承于System.Array这个抽象类，数组都为引用类型，

所有对数组的更新都会导致源数组的元素值的篡改。

而所有集合的根都来自可枚举接口IEnumerable

数组有三种样式：

数组的Rank（秩）属性代表数组的维数

一维数组【Rank为1】：

T[] array;

锯齿数组【Rank为1】：

锯齿数组本质仍属于一维数组，只不过数组的某一个元素都是数组：

T[][] array;

多维数组【Rank为2~N，秩为逗号个数+1】：

二维，三维等多维数组，使用[,,..,]标识

T[,] array;

数组实现了IList,ICollection等接口，因此数组是一种特殊的集合

所有集合的根都来自可枚举接口IEnumerable

using System.Runtime.InteropServices;namespace System.Collections
{[ComVisible(true)][Guid("496B0ABE-CDEE-11d3-88E8-00902754C43A")]public interface IEnumerable{[DispId(-4)]IEnumerator GetEnumerator();}
}

【数组一定是集合，集合不一定是数组】

public abstract class Array : ICloneable, IList, ICollection, IEnumerable, IStructuralComparable, IStructuralEquatable

部分数组ArraySegment<T>：

一种结构，指代数组的一部分

ArraySegment<T>

public struct ArraySegment<T> : IList<T>, ICollection<T>, IEnumerable<T>, IEnumerable, IReadOnlyList<T>, IReadOnlyCollection<T>

常见的集合统计：

列表：List<T>

列表：List<T> 继承于 IList<T>继承于ICollection<T>继承于IEnumerable<T>继承于IEnumerable

链表：LinkedList<T>

链表：LinkedList<T>继承于ICollection<T>继承于IEnumerable<T>继承于IEnumerable

字典：Dictionary<TKey, TValue>

字典：Dictionary<TKey, TValue>继承于IDictionary<TKey, TValue>继承于ICollection<KeyValuePair<TKey, TValue>>继承于IEnumerable<T>继承于IEnumerable

队列：Queue<T>

队列：Queue<T>继承于IEnumerable<T>继承于IEnumerable

栈：Stack<T>

栈：Stack<T>继承于IEnumerable<T>继承于IEnumerable

哈希集：HashSet<T>

哈希集：HashSet<T>继承于ISet<T>继承于ICollection<T>继承于IEnumerable<T>继承于IEnumerable

计算机中的集合与数学中的集合：

之前我们数学中定义的集合集合中元素的三个特性：1、确定性、2、互异性、3、无序性。

在编程语言中，只有HashSet<T>继承于ISet<T> 满足，其他都不是数学中的集合，计算机中的集合是广义的概念，包含数组、队列、字典、列表等

测试程序：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;namespace CollectionAndArrayDemo
{class Program{static void Main(string[] args){TestArray();TestSegmentArray();TestCollections();Console.ReadLine();}/// <summary>/// 一维数据、锯齿数组、二维数组/// </summary>static void TestArray() {int[] oneDimensionalArray = new int[3] { 6, 9, 7 };Console.WriteLine(string.Join(",", oneDimensionalArray));Console.WriteLine($"一维数组的维数(秩)为【{oneDimensionalArray.Rank}】");int[][] sawtoothArray = new int[3][];sawtoothArray[0] = new int[2] { 1, 2 };sawtoothArray[1] = new int[3] { 1, 2, 3 };sawtoothArray[2] = new int[1] { 1 };Console.WriteLine(string.Join(".\n", sawtoothArray.Select(arr => string.Join(",", arr))));Console.WriteLine($"锯齿数组的维数(秩)为【{sawtoothArray.Rank}】");int[,] twoDimensionalArray = new int[3, 4] { { 1, 2, 3, 4 }, { 5, 6, 7, 8 }, { 9, 10, 11, 12 } };for (int i = 0; i <= twoDimensionalArray.GetUpperBound(0); i++){for (int j = 0; j <= twoDimensionalArray.GetUpperBound(1); j++){Console.Write($"{twoDimensionalArray[i, j]},");}Console.WriteLine();}Console.WriteLine($"二维数组的维数(秩)为【{twoDimensionalArray.Rank}】");int[,][] vs1 = new int[2, 3][];//定义一个二维数组，元素的每一个元素都是一个数组vs1[0, 0] = new int[3] { 4, 5, 6 };Console.WriteLine($"定义一个二维数组int[,][]，元素的每一个元素都是一个数组.秩为【{vs1.Rank}】");int[][,] vs2 = new int[3][,];//定义一个一维数组，元素的每一个元素都是一个二维数组vs2[0] = new int[2, 3];Console.WriteLine($"定义一个一维数组int[][,]，元素的每一个元素都是一个二维数组.秩为【{vs2.Rank}】");}/// <summary>/// 部分数组/// </summary>static void TestSegmentArray() {int[] srcArray = new int[6] { 6, 5, 4, 3, 2, 1 };ArraySegment<int> segmentArray = new ArraySegment<int>(srcArray, 2, 3);Console.WriteLine($"部分数组的元素个数【{segmentArray.Count}】");Console.WriteLine(string.Join(",", segmentArray));}/// <summary>/// 测试集合：列表、链表、字典、队列、栈/// </summary>static void TestCollections() {List<int> list = new List<int>() { 3, 6, 9 };Console.WriteLine($"打印列表：{string.Join(",", list)}");LinkedList<int> linkedList = new LinkedList<int>();LinkedListNode<int> node = new LinkedListNode<int>(5);linkedList.AddFirst(node);linkedList.AddAfter(node, 8);Console.WriteLine($"打印链表：{string.Join(",", linkedList)}");Dictionary<string, int> dict = new Dictionary<string, int>() { { "月清疏", 18 }, { "修吾", 3000 } };dict.Add("桑游", 19);dict["白茉晴"] = 16;Console.WriteLine($"打印字典：{string.Join(",", dict)}");//哈希集 元素是唯一的HashSet<int> hashSet = new HashSet<int>() { 20, 40 };hashSet.Add(20);hashSet.Add(30);Console.WriteLine($"打印哈希集：{string.Join(",", hashSet)}");//队列为先进先出Queue<int> queue = new Queue<int>(new int[] { 20, 35 });queue.Enqueue(29);int dequeueElement = queue.Dequeue();Console.WriteLine($"队列出列元素值：【{dequeueElement}】");Console.WriteLine($"打印队列：{string.Join(",", queue)}");//栈为后进先出Stack<int> stack = new Stack<int>(new int[] { 20, 35 });stack.Push(29);int popElement = stack.Pop();Console.WriteLine($"出栈元素值：【{popElement}】");Console.WriteLine($"打印栈：{string.Join(",", stack)}");}}
}