主流集合类型概览

1. 入门

说实话，数组挺好用的，但它有局限。想改大小？得新建一个数组再手动复制元素！想根据key快速查找？数组会说："你自己试试看吧"。

现实生活里有很多场景，数组其实不太方便。比如你写个图书馆管理app（hi，我们的小型学习系统！）。一开始你有5本书——数组还够用。过一周变成500本，一个月后有人还书，有人丢书……这时候就轮到集合出场了！

集合就是那种能：

• 自动调整自己大小。
• 支持快速查找、添加、删除。
• 提供更方便的数据处理方式：排序、筛选、批量操作。

.NET里有几个主要的“集合家族”。今天我们要认识最常用的：列表（List<T>）、字典（Dictionary<TKey, TValue>）、集合（HashSet<T>）、队列、栈，还有它们背后的接口。

2. 主要集合类型

虽然我们还没深入泛型集合的具体类型，但你得先知道有哪些主流类别，它们适合什么场景。可以把它们想象成不同的“容器”，每种都有自己的特点：

列表 (Lists)

啥意思？ 有序的一串元素。就像购物清单，或者点名册。

核心特点： 元素有顺序（能按下标拿，像数组）。可以有重复元素。大小是动态的。

啥时候用？ 当你关心元素顺序，想方便地在末尾加/删元素，或者按位置取元素时。

生活例子： 超市排队、webinar参与者名单、动画帧序列。

字典/映射 (Dictionaries/Maps)

啥意思？ 一组“key-value”对。就像真正的字典，每个词（key）有自己的定义（value）。

核心特点： 每个key都是唯一的。key用来快速查找对应的value。元素顺序通常不保证。

啥时候用？ 当你需要根据某个唯一ID（key）快速查找value时。

生活例子： 通讯录（名字-电话）、商品数据库（商品ID-描述）、app设置（设置名-value）。

集合 (Sets)

啥意思？ 无序的唯一元素集合。就像数学里的集合。

核心特点： 不能有重复元素。元素顺序不保证。适合判断元素是否存在、做集合运算（并集、交集）。

啥时候用？ 当你只关心唯一值，想快速判断某个元素在不在集合里。

生活例子： 网站独立访客名单、文章标签集合、自动补全词库（无重复）。

队列 (Queues)

啥意思？ 按“先进先出”原则工作的集合（FIFO - First-In, First-Out）。

核心特点： 元素加到队尾，从队头取出。

啥时候用？ 模拟处理顺序很重要的流程，比如客服工单、打印队列。

栈 (Stacks)

啥意思？ 按“后进先出”原则工作的集合（LIFO - Last-In, First-Out）。

核心特点： 元素只在一端（栈顶）加和取。

啥时候用？ 追踪操作历史（比如编辑器撤销）、处理嵌套结构、递归。

集合类型的区别

3. 列表：List<T>

列表是C#里最常用的集合。甚至比数组还常用。它和数组很像，但能自己变大。你可以随意加、删元素，完全不用操心。

using System;
using System.Collections.Generic;

var numbers = new List<int>();         // 创建空的int列表
numbers.Add(10);                      // 加一个元素
numbers.Add(15);
numbers.Add(42);

Console.WriteLine(numbers[0]);        // 10

numbers.Remove(15);                   // 按值删除元素

foreach (var number in numbers)
{
    Console.WriteLine(number);
}
// 会输出：10 和 42

为啥List<T>比数组更适合存放数量不确定的数据？
—— 因为你不用手动分配更多内存、复制数组，添加元素这些事集合都帮你搞定了！

什么时候用List<T>？

• 需要动态增删改元素的列表。
• 不需要按key快速查找（那是字典的活）。
• 经常处理有序数据集。

4. 字典 Dictionary<TKey, TValue>

数组（和列表）能存一串值，每个格子有下标。而字典允许你用字符串（名字）当下标。这种下标叫key。

如果你想根据某个key快速查value（比如用借书证号查读者名字），那就得用字典。

using System.Collections.Generic;

var phoneBook = new Dictionary<string, string>();
phoneBook["安雅"] = "+79992221133";
phoneBook["马克西姆"] = "+79998887766";

Console.WriteLine(phoneBook["安雅"]);      // +79992221133

// 可以判断key是否存在：
if (phoneBook.ContainsKey("瓦夏"))
{
    Console.WriteLine(phoneBook["瓦夏"]);
}
else
{
    Console.WriteLine("没有这个号码！");
}

有趣的小知识： 字典常被叫做“关联数组”。它们底层用哈希表实现，所以查找key超级快（几乎瞬间，除非碰撞——这个以后再说）。

核心特点

• key唯一：字典里不能有重复key。
• value可以重复。
• 按key查找、添加、删除都很快。

5. 集合：HashSet<T>

除了列表和字典，集合也很常用。它和列表差不多，但更简单：没有固定顺序。适合只关心有哪些值，不在乎顺序。

比如你只想知道某个东西在不在集合里，不要重复，也不关心顺序——那就用集合。

using System.Collections.Generic;

var knownUsers = new HashSet<string>();
knownUsers.Add("admin");
knownUsers.Add("guest");
knownUsers.Add("admin");    // 再加一次会被忽略

Console.WriteLine(knownUsers.Contains("admin"));  // True
Console.WriteLine(knownUsers.Count);              // 2

集合判断元素是否存在非常快。

集合有啥用？
—— 比如你想存所有一个月内打开app的独立用户，或者所有独特的书籍作者。

特点

• 只存唯一元素（重复的会被忽略）。
• 没有下标。
• 判断是否存在很快。

6. 队列和栈

还有些专用结构：队列和栈。其实就是特殊用法的列表，只是加和取的方式有规定。

Queue<T>：队列（先进先出）

有时候你需要“排队”——新元素加到末尾，取元素只能从头部。

using System.Collections.Generic;

var queue = new Queue<string>();
queue.Enqueue("第一个");
queue.Enqueue("第二个");
queue.Enqueue("第三个");

Console.WriteLine(queue.Dequeue()); // "第一个"
Console.WriteLine(queue.Peek());    // "第二个"，但不删除

Stack<T>：栈（后进先出）

栈正好相反：最后进去的最先出来。常用于解析器、函数调用、编辑器撤销等场景。

using System.Collections.Generic;

var stack = new Stack<string>();
stack.Push("一");
stack.Push("二");
stack.Push("三");

Console.WriteLine(stack.Pop());  // "三"
Console.WriteLine(stack.Peek()); // "二"

7. 表格：主流集合对比

List<T>

Dictionary<K,V>

HashSet<T>

Queue<T>

Stack<T>

每种集合我们都会在后面课程里详细讲。接下来要聊聊神秘的<T>...

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C# SELF, 第 27 级, 课程 0

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