在 C# 中,除了 Dictionary
、List
、HashSet
和 Hashtable
之外,还有许多其他可以保存列表或集合类型的数据结构,具体包括以下几类:
📌 数组类
1. Array(数组)
- 固定长度,性能高,适用于已知大小的数据集。
- 适合频繁访问但不需要修改大小的场景。
csharp
int[] arr = new int[5] { 1, 2, 3, 4, 5 };
📌 列表类
2. Queue<T>(队列)
- 先进先出(FIFO)结构。
- 适用于按顺序处理任务的场景。
csharp
Queue<int> queue = new Queue<int>(); queue.Enqueue(1); int item = queue.Dequeue(); // 取出第一个元素
3. Stack<T>(栈)
- 后进先出(LIFO)结构。
- 适用于逆序或撤销操作的场景。
csharp
Stack<int> stack = new Stack<int>(); stack.Push(1); int item = stack.Pop(); // 取出最后一个元素
4. LinkedList<T>(链表)
- 双向链表,支持在头尾或中间快速插入和删除操作。
- 适用于频繁插入和删除的场景。
csharp
LinkedList<int> list = new LinkedList<int>(); list.AddFirst(1); list.AddLast(2);
📌 集合类
5. SortedSet<T>(有序集合)
- 保证元素唯一性,并且自动按升序排序。
csharp
SortedSet<int> set = new SortedSet<int>(); set.Add(3); set.Add(1); set.Add(2); // 结果:1, 2, 3(自动排序)
6. ConcurrentBag<T>(线程安全集合)
- 允许并发访问的集合,适用于多线程场景。
csharp
ConcurrentBag<int> bag = new ConcurrentBag<int>(); bag.Add(1); bag.Add(2);
7. BlockingCollection<T>(阻塞集合)
- 提供线程安全的生产者/消费者模式。
csharp
BlockingCollection<int> collection = new BlockingCollection<int>(); collection.Add(1); int item = collection.Take(); // 阻塞直到有数据
8. ObservableCollection<T>(可观察集合)
- 当集合发生变化时会触发通知(通常用于数据绑定)。
csharp
ObservableCollection<int> observableList = new ObservableCollection<int>();
observableList.CollectionChanged += (sender, e) =>
{ Console.WriteLine("Collection changed");
};
observableList.Add(1);
📌 映射类
9. SortedDictionary<TKey, TValue>(有序字典)
- 按键的升序排序,基于
Red-Black Tree
实现。
csharp
SortedDictionary<int, string> dict = new SortedDictionary<int, string>();
dict.Add(2, "B");
dict.Add(1, "A");
dict.Add(3, "C"); // 输出顺序为:1 -> 2 -> 3
10. SortedList<TKey, TValue>(有序列表)
- 基于数组,按键排序,插入和删除速度较慢。
csharp
SortedList<int, string> sortedList = new SortedList<int, string>();
sortedList.Add(1, "A");
sortedList.Add(2, "B");
11. ConcurrentDictionary<TKey, TValue>(线程安全字典)
- 线程安全的键值对集合,适合在多线程场景下使用。
csharp
ConcurrentDictionary<int, string> dict = new ConcurrentDictionary<int, string>();
dict.TryAdd(1, "A");
📌 特殊集合类
12. BitArray(位数组)
- 用于高效存储和操作位(布尔值)。
csharp
BitArray bits = new BitArray(8);
bits[0] = true;
13. NameValueCollection(键值对集合,允许重复键)
- 允许键重复,存储字符串键值对。
csharp
NameValueCollection collection = new NameValueCollection();
collection.Add("key", "value1");
collection.Add("key", "value2");
14. HybridDictionary(小规模时使用 ListDictionary
,大规模时自动切换到 Hashtable
)
- 在数据量少时使用
ListDictionary
,大时切换为Hashtable
。
csharp
HybridDictionary hybridDict = new HybridDictionary();
hybridDict.Add("key", "value");
15. ImmutableArray<T>, ImmutableList<T>, ImmutableDictionary<TKey, TValue>(不可变集合)
- 定义后不可修改,适用于线程安全场景。
csharp
var immutableList = ImmutableList.Create(1, 2, 3);
immutableList = immutableList.Add(4);
🔥 总结
数据结构 | 特点 | 适用场景 |
---|---|---|
Array | 固定大小,访问快 | 固定长度数据集 |
List<T> | 可变长度,支持索引访问 | 随机访问和动态添加 |
LinkedList<T> | 双向链表,插入/删除快 | 频繁修改和插入 |
Stack<T> | 后进先出 | 逆序操作 |
Queue<T> | 先进先出 | 按顺序处理任务 |
HashSet<T> | 元素唯一 | 去重集合 |
SortedSet<T> | 唯一且排序 | 唯一+排序 |
Dictionary<K,V> | 快速键值对访问 | 快速查找 |
SortedDictionary<K,V> | 按键排序 | 排序+快速查找 |
ConcurrentBag<T> | 线程安全的集合 | 并发访问 |
ImmutableList<T> | 不可变集合 | 线程安全 |
如果你要在多线程环境下操作,建议用 ConcurrentDictionary
、ConcurrentBag
或 BlockingCollection
。
如果需要有序性,用 SortedList
或 SortedDictionary
。
如果要去重,用 HashSet
或 SortedSet
。