作者：小許子

https://www.cnblogs.com/xiaoXuZhi/p/XYH_dataStructureTest_array.html

一、前言：

　　在c#數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中，集合的應(yīng)用非常廣泛，無論是做BS架構(gòu)還是CS架構(gòu)開發(fā)，都離不開集合的使用，比如我們常見的集合包括：Array、ArrayList、List、LinkedList等。這一些數(shù)據(jù)集合，在功能上都能夠?qū)崿F(xiàn)集合的存取，但是他們內(nèi)部有什么區(qū)別，在使用時(shí)需要注意一些什么呢？下面根據(jù)個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)，對這一些集合數(shù)據(jù)的使用做一個(gè)簡單的小結(jié)，如果說的不對的地方，歡迎指出，多多交流改進(jìn)。

二、Array集合簡介

　　Array集合，也就是數(shù)組，是最簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)在內(nèi)存空間是連續(xù)的，數(shù)組有一下一些特點(diǎn)

• 1.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是連續(xù)的

• 2.數(shù)組長度在定義時(shí)就必須制定

• 3.數(shù)組存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)類型都是同一類型

• 4.數(shù)組可以直接通過小標(biāo)訪問

　　優(yōu)缺點(diǎn)：　? 優(yōu)點(diǎn)：　　1、可以根據(jù)索引直接訪問，訪問速度快　? 2、數(shù)據(jù)是安全的，由于數(shù)據(jù)類型一致性，在存儲(chǔ)使用過程中不涉及　　缺點(diǎn)：　　1、由于數(shù)據(jù)是連續(xù)存儲(chǔ)的，導(dǎo)致插入效率變慢　? ?2、由于數(shù)組長度大小固定，那么對預(yù)期非固定長度的數(shù)字不好處理

　　練習(xí)實(shí)例代碼：

/// /// 數(shù)組練習(xí)操作 /// public class ArrayTest { /// 數(shù)組 Array 對于大家來說一點(diǎn)都不陌生 /// 數(shù)組是在內(nèi)存連續(xù)分配的存儲(chǔ)空間，這也導(dǎo)致數(shù)組有一下一些特點(diǎn) /// 1.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)是連續(xù)的 /// 2.數(shù)組長度在定義時(shí)就必須制定 /// 3.數(shù)組存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)類型都是同一類型 /// 4.數(shù)組可以直接通過小標(biāo)訪問 /// /// 優(yōu)缺點(diǎn)： /// 優(yōu)點(diǎn)： /// 1、可以根據(jù)索引直接訪問，訪問速度快 /// 2、數(shù)據(jù)是安全的，由于數(shù)據(jù)類型一致性，在存儲(chǔ)使用過程中不涉及到裝箱拆箱操作 /// 缺點(diǎn)： /// 1、由于數(shù)據(jù)是連續(xù)存儲(chǔ)的，導(dǎo)致插入效率變慢 /// 2、由于數(shù)組長度大小固定，那么對預(yù)期非固定長度的數(shù)字不好處理 /// int類型的數(shù)組操作 public static void IntArrayTest() { //// 定義一個(gè)秒表，執(zhí)行獲取執(zhí)行時(shí)間 Stopwatch st = new Stopwatch();//實(shí)例化類 st.Start();//開始計(jì)時(shí) Console.WriteLine("開始初始化長度為10000000的int數(shù)組："); //// 定義一個(gè)數(shù)組 int[] nums = new int[10000000]; for (int i = 0; i < 10000000; i++) { nums[i] = 1 + 1; } //需要統(tǒng)計(jì)時(shí)間的代碼段 st.Stop();//終止計(jì)時(shí) Console.WriteLine(string.Format("初始化長度為10000的int數(shù)組完畢！總耗時(shí){0}毫秒", st.ElapsedMilliseconds.ToString())); } }

三、ArrayList集合簡介

ArrayList 是Array的升級(jí)版，能夠解決Array的一些缺點(diǎn)ArrayList其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)也是Array，只是其長度是可以動(dòng)態(tài)，在其內(nèi)部用一個(gè)變量記錄控制長度，ArrayList有如下一些特點(diǎn)

• 1.長度不固定

• 2.可以存儲(chǔ)不同的數(shù)據(jù)類型(object)

• 3.同樣支持索引查詢(可以直接通過小標(biāo)訪問)

• 4.靈活性更強(qiáng)，以犧牲性能為代價(jià)

優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1、長度不固定，在定義是不必?fù)?dān)長度溢出2、可以存儲(chǔ)任意數(shù)據(jù)類型3、可根據(jù)索引查詢，查詢效率快缺點(diǎn)：1、由于長度不固定，執(zhí)行效率低下，因?yàn)槌瞿J(rèn)長度(10)后，會(huì)自動(dòng)擴(kuò)容拷貝數(shù)據(jù)，犧牲性能2、由于存儲(chǔ)類型是object,所以在存數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)有裝箱操作，在取數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)有拆箱操作，影響效率3、線程不安全，因?yàn)槠鋬?nèi)部實(shí)現(xiàn)是用size、array來共同控制，在新增操作時(shí)是非原子操作，所以非安全線程使用技巧：在實(shí)際使用過程中，為了避免自動(dòng)擴(kuò)容，可以預(yù)估數(shù)據(jù)長度，初始化一個(gè)數(shù)據(jù)長度，從而提高效率

練習(xí)實(shí)例代碼：

/// /// ArrayList數(shù)組練習(xí)操作 /// public class ArrayListTest { /// ArrayList 是Array的升級(jí)版，能夠解決Array的一些缺點(diǎn) /// ArrayList其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)也是Array，只是其長度是可以動(dòng)態(tài)，在其內(nèi)部用一個(gè)變量記錄控制長度，ArrayList有如下一些特點(diǎn) /// 1.長度不固定 /// 2.可以存儲(chǔ)不同的數(shù)據(jù)類型(object) /// 3.同樣支持索引查詢(可以直接通過小標(biāo)訪問) /// 4.靈活性更強(qiáng)，以犧牲性能為代價(jià) /// 優(yōu)缺點(diǎn)： /// 優(yōu)點(diǎn)： /// 1、長度不固定，在定義是不必?fù)?dān)長度溢出 /// 2、可以存儲(chǔ)任意數(shù)據(jù)類型 /// 3、可根據(jù)索引查詢，查詢效率快 /// 缺點(diǎn)： /// 1、由于長度不固定，執(zhí)行效率低下，因?yàn)槌瞿J(rèn)長度(10)后，會(huì)自動(dòng)擴(kuò)容拷貝數(shù)據(jù)，犧牲性能 /// 2、由于存儲(chǔ)類型是object,所以在存數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)有裝箱操作，在取數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)有拆箱操作，影響效率 /// 3、線程不安全，因?yàn)槠鋬?nèi)部實(shí)現(xiàn)是用size、array來共同控制，在新增操作時(shí)是非原子操作，所以非安全線程 /// /// 使用技巧： /// 在實(shí)際使用過程中，為了避免自動(dòng)擴(kuò)容，可以預(yù)估數(shù)據(jù)長度，初始化一個(gè)數(shù)據(jù)長度，從而提高效率 /// ArrayList操作實(shí)例 public static void ArrayListOpert() { //// 定義一個(gè)秒表，執(zhí)行獲取執(zhí)行時(shí)間 Stopwatch st = new Stopwatch();//實(shí)例化類 //// 需要統(tǒng)計(jì)時(shí)間的代碼段(統(tǒng)計(jì)初始化長度時(shí)的執(zhí)行時(shí)間) st.Start();//開始計(jì)時(shí) Console.WriteLine(""); Console.WriteLine(""); Console.WriteLine("ArryList集合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量為10000000，初始化一個(gè)長度，執(zhí)行開始："); ArrayList arrayList = new ArrayList(10000000); //// 定義一個(gè)數(shù)組 for (int i = 0; i < 10000000; i++) { arrayList.Add(1 + 1); } st.Stop();//終止計(jì)時(shí) Console.WriteLine(string.Format("ArryList集合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量為10000000，初始化一個(gè)長度，執(zhí)行完畢：！總耗時(shí){0}毫秒", st.ElapsedMilliseconds.ToString())); //// 需要統(tǒng)計(jì)時(shí)間的代碼段(統(tǒng)計(jì)初始化非指定長度時(shí)的執(zhí)行時(shí)間) st.Restart(); Console.WriteLine(""); Console.WriteLine("ArryList集合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量為10000000，初始化不指定長度，執(zhí)行開始："); arrayList = new ArrayList(); //// 定義一個(gè)數(shù)組 for (int i = 0; i < 10000000; i++) { arrayList.Add(1 + 1); } st.Stop();//終止計(jì)時(shí) Console.WriteLine(string.Format("ArryList集合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量為10000000，初始化不指定長度，執(zhí)行完畢：！總耗時(shí){0}毫秒", st.ElapsedMilliseconds.ToString())); } }

四、List集合簡介

隨著c#泛型的推出，為了避免ArrayList一些缺點(diǎn)，微軟推出了List集合List集合內(nèi)部還是采用的Array實(shí)現(xiàn)，同時(shí)在定義時(shí)需要指定對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型這樣級(jí)保留了Array集合的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也避免了ArrayList集合的數(shù)據(jù)類型不安全和裝箱帶來的性能犧牲List特點(diǎn)：

• 1、數(shù)據(jù)長度不固定，自動(dòng)增加

• 2、存儲(chǔ)相同的數(shù)據(jù)類型

• 3、可根據(jù)索引查詢，查詢效率快

優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1、長度不固定，在定義是不必?fù)?dān)長度溢出2、存儲(chǔ)相同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，避免的數(shù)據(jù)的裝箱拆箱，提高了數(shù)據(jù)處理效率3、支持索引查詢，查詢效率快缺點(diǎn)：1、由于長度不固定，執(zhí)行效率低下，因?yàn)槌瞿J(rèn)長度(10)后，會(huì)自動(dòng)擴(kuò)容拷貝數(shù)據(jù)，犧牲性能2、線程不安全，因?yàn)槠鋬?nèi)部實(shí)現(xiàn)是用size、array來共同控制，在新增操作時(shí)是非原子操作，所以非安全線程

練習(xí)實(shí)例代碼：

/// /// List練習(xí)操作 /// public class ListTest { /// 隨著c#泛型的推出，為了避免ArrayList一些缺點(diǎn)，微軟推出了List集合 /// List集合內(nèi)部還是采用的Array實(shí)現(xiàn)，同時(shí)在定義時(shí)需要指定對應(yīng)的數(shù)據(jù)類型 /// 這樣級(jí)保留了Array集合的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也避免了ArrayList集合的數(shù)據(jù)類型不安全和裝箱帶來的性能犧牲 /// List特點(diǎn)： /// 1、數(shù)據(jù)長度不固定，自動(dòng)增加 /// 2、存儲(chǔ)相同的數(shù)據(jù)類型 /// 3、可根據(jù)索引查詢，查詢效率快 /// /// 優(yōu)缺點(diǎn)： /// 優(yōu)點(diǎn)： /// 1、長度不固定，在定義是不必?fù)?dān)長度溢出 /// 2、存儲(chǔ)相同數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，避免的數(shù)據(jù)的裝箱拆箱，提高了數(shù)據(jù)處理效率 /// 3、支持索引查詢，查詢效率快 /// 缺點(diǎn)： /// 1、由于長度不固定，執(zhí)行效率低下，因?yàn)槌瞿J(rèn)長度(10)后，會(huì)自動(dòng)擴(kuò)容拷貝數(shù)據(jù)，犧牲性能 /// 2、線程不安全，因?yàn)槠鋬?nèi)部實(shí)現(xiàn)是用size、array來共同控制，在新增操作時(shí)是非原子操作，所以非安全線程 /// ArrayList操作實(shí)例 public static void ListOpert(){ 定義一個(gè)秒表，執(zhí)行獲取執(zhí)行時(shí)間 Stopwatch st = new Stopwatch();//實(shí)例化類 st.Start();//開始計(jì)時(shí) 需要統(tǒng)計(jì)時(shí)間的代碼段(統(tǒng)計(jì)初始化長度時(shí)的執(zhí)行時(shí)間) Console.WriteLine(""); Console.WriteLine(""); Console.WriteLine("List集合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量為10000000，初始化一個(gè)長度，執(zhí)行開始："); List<int> list = new List<int>(10000000); 定義一個(gè)數(shù)組 for (int i = 0; i < 10000000; i++) { list.Add(1 + 1); } //需要統(tǒng)計(jì)時(shí)間的代碼段 st.Stop();//終止計(jì)時(shí) Console.WriteLine(string.Format("List集合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量為10000000，初始化一個(gè)長度，執(zhí)行完畢：！總耗時(shí){0}毫秒", st.ElapsedMilliseconds.ToString())); 需要統(tǒng)計(jì)時(shí)間的代碼段(統(tǒng)計(jì)初始化非指定長度時(shí)的執(zhí)行時(shí)間) st.Restart(); Console.WriteLine(""); Console.WriteLine("List集合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量為10000000，初始化不指定長度，執(zhí)行開始："); list = new List<int>(); 定義一個(gè)數(shù)組 for (int i = 0; i < 10000000; i++) { list.Add(1 + 1); } st.Stop();//終止計(jì)時(shí) Console.WriteLine(string.Format("List集合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量為10000000，初始化不指定長度，執(zhí)行完畢：！總耗時(shí){0}毫秒", st.ElapsedMilliseconds.ToString())); } }

五、LinkedList集合簡介

LinkedList鏈表的底層是采用雙向鏈表的方式實(shí)現(xiàn)，在鏈表(Linked List)中，每一個(gè)元素都指向下一個(gè)元素，以此來形成了一個(gè)鏈(chain)可以從頭部和尾部插入數(shù)據(jù)，在存儲(chǔ)內(nèi)存上采用非連續(xù)方式存儲(chǔ)，鏈表有如下一些特點(diǎn)

• 1、內(nèi)存存儲(chǔ)上是非連續(xù)的

• 2、能夠支持從頭部和底部同時(shí)插入

• 3、長度是非固定的

優(yōu)缺點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：1、由于非連續(xù)存儲(chǔ)，中部插入和刪除元素效率高2、長度非固定，在創(chuàng)建時(shí)不用考慮其長度3、可以沖頭部和底部添加元素4、數(shù)據(jù)類型是安全的，在創(chuàng)建時(shí)需要指定的數(shù)據(jù)類型缺點(diǎn)：1、由于非連續(xù)存儲(chǔ)，不能通過小標(biāo)訪問，查詢效率低

練習(xí)實(shí)例代碼：

/// /// LinkedList練習(xí)操作 /// public class LinkedListTest { /// LinkedList鏈表的底層是采用雙向鏈表的方式實(shí)現(xiàn)， /// 在鏈表(Linked List)中，每一個(gè)元素都指向下一個(gè)元素，以此來形成了一個(gè)鏈(chain) /// 可以從頭部和尾部插入數(shù)據(jù)，在存儲(chǔ)內(nèi)存上采用非連續(xù)方式存儲(chǔ)，鏈表有如下一些特點(diǎn) /// 1、內(nèi)存存儲(chǔ)上是非連續(xù)的 /// 2、能夠支持從頭部和底部同時(shí)插入 /// 3、長度是非固定的 /// 優(yōu)缺點(diǎn)： /// 優(yōu)點(diǎn)： /// 1、由于非連續(xù)存儲(chǔ)，中部插入和刪除元素效率高 /// 2、長度非固定，在創(chuàng)建時(shí)不用考慮其長度 /// 3、可以沖頭部和底部添加元素 /// 4、數(shù)據(jù)類型是安全的，在創(chuàng)建時(shí)需要指定的數(shù)據(jù)類型 /// 缺點(diǎn)： /// 1、由于非連續(xù)存儲(chǔ)，不能通過小標(biāo)訪問，查詢效率低 /// LinkedList操作實(shí)例 public static void LinkedListTestOpert() { //// 定義一個(gè)秒表，執(zhí)行獲取執(zhí)行時(shí)間 Stopwatch st = new Stopwatch();//實(shí)例化類 st.Start();//開始計(jì)時(shí) //// 需要統(tǒng)計(jì)時(shí)間的代碼段(統(tǒng)計(jì)初始化長度時(shí)的執(zhí)行時(shí)間) Console.WriteLine(""); Console.WriteLine(""); Console.WriteLine("Linked集合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量為10000000，執(zhí)行開始："); LinkedList<int> list = new LinkedList<int>(); //// 定義一個(gè)數(shù)組 for (int i = 0; i < 10000000; i++) { list.AddFirst(1 + 1); } //需要統(tǒng)計(jì)時(shí)間的代碼段 st.Stop();//終止計(jì)時(shí) Console.WriteLine(string.Format("Linked集合存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量為10000000，執(zhí)行完畢：！總耗時(shí){0}毫秒", st.ElapsedMilliseconds.ToString())); } }

六、每種集合數(shù)據(jù)執(zhí)行結(jié)果對比分析

class Program { static void Main(string[] args) { //// array數(shù)組操作測試 ArrayTest.IntArrayTest(); //// arrayList集合操測試 ArrayListTest.ArrayListOpert(); //// List集合操作測試 ListTest.ListOpert(); //// LinkedList集合操作測試 LinkedListTest.LinkedListTestOpert(); ///// 通過測試數(shù)據(jù) //通過測試數(shù)據(jù)大概可以分析得出一些結(jié)論 //1、整體效率上Array效率最高，ArrayList效率最低，List效率介于Array和ArrayList之間 //2、ArrayList和List集合，在定義時(shí)如果知道數(shù)據(jù)長度，那么初始化時(shí)，指定長度的效率比不指定的長度效率高 //總結(jié)： //在數(shù)據(jù)集合使用選擇上給出以下一些建議： //1、Array：當(dāng)元素的數(shù)量是固定的，并且需要使用下標(biāo)時(shí) //2、ArrayList：當(dāng)存儲(chǔ)的元素類型不同時(shí) //3、List：當(dāng)元素的數(shù)量是固定的，并且需要使用下標(biāo)時(shí) //4、LinkedList：當(dāng)元素需要能夠在列表的兩端添加時(shí) Console.ReadLine(); } }

　　執(zhí)行結(jié)果數(shù)據(jù)

通過測試數(shù)據(jù)大概可以分析得出一些結(jié)論1、整體效率上Array效率最高，ArrayList效率最低，List效率介于Array和ArrayList之間2、ArrayList和List集合，在定義時(shí)如果知道數(shù)據(jù)長度，那么初始化時(shí)，指定長度的效率比不指定的長度效率高

七、總結(jié)：

在數(shù)據(jù)集合使用選擇上給出以下一些建議：1、Array：當(dāng)元素的數(shù)量是固定的，并且需要使用下標(biāo)時(shí)2、ArrayList：當(dāng)存儲(chǔ)的元素類型不同時(shí)，初始化時(shí)給一個(gè)預(yù)估的長度3、List：當(dāng)元素的數(shù)量是固定的，并且需要使用下標(biāo)時(shí)，初始化時(shí)給一個(gè)預(yù)估的長度4、LinkedList：當(dāng)元素需要能夠在列表的兩端添加時(shí)

長按打開更多驚喜

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的arraylist 线程安全_数据结构之Array、ArrayList、List、LinkedList对比分析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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