列表: List<T>

1. 入门

想象一下你在记购物清单。今天你要买3样东西，明天10样，后天就1样。如果你用数组，每次都得新建一个数组来装具体数量的商品。或者你干脆建个超大的数组“以防万一”，结果带着一堆空格子。听起来效率很低吧？

现在想象你有个魔法背包，你往里塞东西它自己变大，拿出来它又能缩小。你不用提前知道要装多少东西。你随便塞，背包自己适应。这就是C#里List<T>的感觉！

List<T>是个泛型集合，可以存放某种类型的一串元素。关键字是“动态”。和数组不一样，List<T>能在程序运行时自动变长。它自己管理内部容量，需要时会自动扩容。

List<T>里的T是啥？其实就是个类型参数。你创建List时，指定它要存哪种类型的数据来替换T。比如List<int>只能存整数，List<string>只能存字符串，List<double>只能存小数。这样你就不会把苹果塞进橙子清单里，对代码的稳定性和可预测性很重要。

为啥要用它？

实际项目里经常遇到你事先不知道有多少元素的情况。比如：

• 网站上登录的用户列表。
• 网店购物车里的商品列表。
• 搜索结果列表。
• 任务管理器里的任务列表（我们马上就要写这个）。

这些场景下元素数量随时变，List<T>就是我们的好帮手。

List<T>的常用方法

Add(T item)

numbers.Add(5);

Insert(int idx, T)

numbers.Insert(0, 42);

Remove(T item)

numbers.Remove(100);

RemoveAt(int idx)

numbers.RemoveAt(2);

Clear()

numbers.Clear();

Contains(T item)

numbers.Contains(10);

IndexOf(T item)

int pos = numbers.IndexOf(42);

Count

int n = numbers.Count;

Capacity

numbers.Capacity = 100;

2. 创建列表(List<T>)

来点实操！假设我们要写个简单的任务管理器。我们需要一个列表来存放要做的事。

创建新的List<T>用new，和创建别的对象一样。

怎么声明和创建List

创建列表的语法和数组很像，只不过用尖括号不是方括号：

using System.Collections.Generic;

List<int> numbers = new List<int>();

给喜欢细节的同学：
- List<int>是整数列表（int）。你也可以用string、double、自定义类等等。
- 新建后列表是空的，长度是0。

例子：我们应用的第一步

假如我们有个应用，用户输入姓名和年龄（还记得最早的课吧）。现在我们要加个功能，把多个名字存进列表，方便后续操作。

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        List<string> names = new List<string>();

        Console.WriteLine("请输入三个名字:");
        for (int i = 0; i < 3; i++)
        {
            string name = Console.ReadLine();
            names.Add(name);
        }

        Console.WriteLine("你输入了:");
        foreach (string n in names)
        {
            Console.WriteLine(n);
        }
    }
}

注意Add()。就是它让列表能动态加新元素！

还可以直接带元素创建列表！

List<string> planets = new List<string> { "水星", "金星", "地球" };

很方便，尤其你已经知道“初始阵容”的时候。测试和初始化固定数据时常用这种写法。

3. List<T>的基本操作

在玩花活之前，先把“字母表”搞明白。

添加元素：Add()

用Add()方法就像往架子上放新东西：

List<int> numbers = new List<int>();
numbers.Add(42);
numbers.Add(100);

现在里面是：[42, 100]

获取元素数量：Count

和数组不一样，列表用Count属性，不是Length：

int count = numbers.Count; // 返回2

记住：列表用Count，数组和字符串用Length。功能类似但名字不同。

按索引访问元素

两种方式，其实都一样：

int first = numbers[0]; // 42
numbers[1] = 200; // 把100换成200

注意：索引和数组一样，从0开始。只有3个元素时别去访问numbers[3]！

遍历列表元素

可以用for循环，也可以用foreach：

// 用for——需要索引时
for (int i = 0; i < numbers.Count; i++)
{
    Console.WriteLine(numbers[i]);
}

// 用foreach——不需要索引时
foreach (int number in numbers)
{
    Console.WriteLine(number);
}

foreach一般更简单直观，尤其列表很大时。
但它不能直接按索引改元素，也不能用break提前跳出，除非你用别的技巧。

按索引插入元素：Insert()

Insert()方法可以把元素插到列表中间，比如第二个位置：

numbers.Insert(1, 55); // 把55插到索引1的位置

现在numbers: [42, 55, 200]

删除元素

删除和添加一样简单：

numbers.Remove(55); // 删除第一个55
numbers.RemoveAt(0); // 删除索引0的元素
numbers.Clear(); // 清空整个列表

删除小贴士：
- 用Remove删不存在的值不会报错，列表没变化。
- Clear()后列表又变空了。

4. 有用的细节

List<T>怎么扩容

你往List<T>里加元素时，它不是每次都只加一点点空间。List<T>会提前分配一块带余量的内存（内部容量就是Capacity）。

当元素比当前容量多时，列表会分配更大的内存块（通常是原来的2倍），然后把老数据全复制过去：

加元素→还能装→还能装→还能装→
新元素装不下→分配更大的数组→复制数据→继续加

这样加元素更快，因为不是每次Add都重新分配内存，只是偶尔才扩容。

var list = new List<int>();    // Capacity = 0
list.Add(1);                   // Capacity = 4
list.Add(2);                   // Capacity = 4
list.Add(3);                   // Capacity = 4
list.Add(4);                   // Capacity = 4
list.Add(5);                   // Capacity = 8 (扩容了!)

Capacity vs. Count：有啥区别？

• Count——实际加进列表的元素个数。
• Capacity——内部数组的大小。

List<int> nums = new List<int>();
Console.WriteLine(nums.Count); // 0
Console.WriteLine(nums.Capacity); // 通常是0或很小

nums.Add(123);
Console.WriteLine(nums.Count); // 1
Console.WriteLine(nums.Capacity); // 现在可能比Count大

nums.Capacity = 1000; // 你知道会有很多元素时可以手动调大Capacity

大多数开发者只用Count，但如果你写高性能应用（比如游戏或数据分析），手动调Capacity有时很有用。

5. 例子

继续完善我们的迷你应用——比如让用户输入喜欢的数字，然后可以插入、删除、输出和清空列表。

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        List<int> favoriteNumbers = new List<int>();

        Console.WriteLine("请输入你喜欢的数字（每行一个，输入0结束）:");
        while (true)
        {
            int num = int.Parse(Console.ReadLine());
            if (num == 0) break;
            favoriteNumbers.Add(num);
        }

        Console.WriteLine("你喜欢的数字:");
        foreach (int n in favoriteNumbers)
        {
            Console.Write(n + " ");
        }

        Console.WriteLine("\n要不要删掉第一个数字？(y/n)");
        if (Console.ReadLine().ToLower() == "y")
        {
            favoriteNumbers.RemoveAt(0);
        }

        Console.WriteLine("现在你的列表是:");
        foreach (int n in favoriteNumbers)
        {
            Console.Write(n + " ");
        }
    }
}

注意：这里用的是int.Parse。实际项目里最好用int.TryParse来校验输入，防止用户输错导致程序崩溃。

6. 新手常见的坑

很常见的一个场景：你写了个从0到List.Count的循环，但在循环里（比如foreach里）又改了列表（加或删元素）。千万别这样！老司机都叫这“遍历时修改集合”。大多数情况下你会直接遇到InvalidOperationException异常。

错误代码示例：

foreach (int n in numbers)
{
    if (n < 0)
        numbers.Remove(n); // 崩！运行时错误。
}

正确做法：要么先把要删的索引/元素收集到另一个列表里，要么用倒序的for循环。

2

任务

C# SELF, 第 27 级, 课程 2

已锁定

在 List 中操作字符串

在 List 中操作字符串

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