常用集合：List、Dictionary、HashSet
概述
集合是C#中用于存储多个数据的容器，相比数组（固定长度、类型单一），集合具有vb.net教程C#教程python教程SQL教程access 2010教程动态扩容、类型安全、功能丰富等优势。本节聚焦三个最常用的泛型集合：
List：动态数组，支持索引访问，适合有序存储；
Dictionary<TKey, TValue>：键值对集合，通过键快速查找值；
HashSet：无重复元素的集合，适合去重和集合运算。

1. List：动态数组
   List是泛型动态数组，可自动扩容，支持索引访问、添加/删除元素等操作，是日常开发中最常用的集合之一。
   1.1 实例代码：管理学生姓名
   csharp

	using System;
	using System.Collections.Generic;
	
	class Program
	{
	static void Main()
	{
	// 1. 初始化List：指定存储string类型，初始容量为5（可选，优化性能）
	List<string> students = new List<string>(5);
	
	// 2. 添加元素到末尾
	students.Add("张三");
	students.Add("李四");
	students.Add("王五");
	
	// 3. 插入元素到指定位置（索引1）
	students.Insert(1, "赵六");
	
	// 4. 访问元素（通过索引）
	Console.WriteLine("索引2的学生：" + students[2]); // 输出：李四
	
	// 5. 修改元素（通过索引）
	students[3] = "王麻子";
	
	// 6. 删除元素（按值删除第一个匹配项）
	students.Remove("张三");
	
	// 7. 遍历元素（foreach）
	Console.WriteLine("
遍历学生列表：");
	foreach (string name in students)
	{
	Console.WriteLine(name); // 输出：赵六、李四、王麻子
	}
	
	// 8. 遍历元素（for循环，通过索引）
	Console.WriteLine("
通过索引遍历：");
	for (int i = 0; i < students.Count; i++)
	{
	Console.WriteLine($"索引{i}：{students[i]}");
	}
	
	// 9. 查找元素（Lambda表达式）
	string foundStudent = students.Find(name => name.StartsWith("李"));
	Console.WriteLine("
找到以'李'开头的学生：" + foundStudent); // 输出：李四
	}
	}

1.2 逐行讲解
初始化：List students = new List(5)创建一个存储字符串的List，初始容量为5（默认容量是4，满了自动翻倍）；
添加元素：Add在末尾添加，Insert(1, "赵六")在索引1位置插入（后续元素后移）；
访问/修改：通过索引students[2]访问，直接赋值修改；
删除：Remove("张三")删除第一个匹配的元素；
遍历：foreach适合简单遍历，for循环适合需要索引的场景；
查找：Find方法用Lambda表达式查找第一个符合条件的元素（如以“李”开头）。
1.3 基础知识拓展
容量与性能优化
List的容量（Capacity）是当前可容纳的最大元素数，计数（Count）是实际元素数。当Count > Capacity时，List会自动扩容（默认翻倍），这会消耗性能。如果提前知道元素数量，初始化时指定容量可优化：
csharp
// 预计存储100个学生，直接指定容量
List largeList = new List(100);
常用方法
RemoveAt(int index)：删除指定索引的元素；
Sort()：对元素排序（需实现IComparable或自定义比较器）；
ToArray()：转换为数组；
Clear()：清空所有元素。

2. Dictionary<TKey, TValue>：键值对集合
   Dictionary是泛型键值对集合，通过键（Key）快速查找值（Value），键具有唯一性（不可重复）。
   2.1 实例代码：存储学生ID与姓名
   csharp

	using System;
	using System.Collections.Generic;
	
	class Program
	{
	static void Main()
	{
	// 1. 初始化Dictionary：键为int（学生ID），值为string（姓名）
	Dictionary<int, string> studentDict = new Dictionary<int, string>();
	
	// 2. 添加键值对（键唯一，重复会抛异常）
	studentDict.Add(101, "张三");
	studentDict.Add(102, "李四");
	studentDict.Add(103, "王五");
	
	// 3. 安全添加（避免重复键异常）
	bool added = studentDict.TryAdd(104, "赵六");
	Console.WriteLine("是否添加成功：" + added); // 输出：True
	
	// 4. 访问值（通过键）
	Console.WriteLine("ID102的姓名：" + studentDict[102]); // 输出：李四
	
	// 5. 修改值（通过键赋值）
	studentDict[103] = "王麻子";
	
	// 6. 删除键值对（通过键）
	studentDict.Remove(101);
	
	// 7. 遍历键值对
	Console.WriteLine("
遍历键值对：");
	foreach (KeyValuePair<int, string> kvp in studentDict)
	{
	Console.WriteLine($"ID：{kvp.Key}，姓名：{kvp.Value}");
	}
	
	// 8. 安全获取值（避免键不存在异常）
	bool found = studentDict.TryGetValue(105, out string nameOut);
	Console.WriteLine("
是否找到ID105：" + found); // 输出：False
	Console.WriteLine("获取的姓名：" + nameOut); // 输出：null
	}
	}

2.2 逐行讲解
初始化：Dictionary<int, string>指定键为int、值为string；
添加：Add方法要求键唯一，TryAdd更安全（返回是否添加成功）；
访问/修改：通过键studentDict[102]访问值，直接赋值修改；
删除：Remove(101)通过键删除整个键值对；
遍历：KeyValuePair同时获取键和值，也可单独遍历Keys或Values；
安全获取：TryGetValue避免键不存在时抛出KeyNotFoundException。
2.3 基础知识拓展
键的要求
Dictionary的键必须是不可变类型（如int、string），因为键的哈希码（用于快速查找）不能改变。如果用自定义类型作为键，需重写GetHashCode和Equals方法：
csharp

	public class StudentKey
	{
	public int Id { get; }
	public StudentKey(int id) => Id = id;
	
	// 重写哈希码（基于Id）
	public override int GetHashCode() => Id.GetHashCode();
	
	// 重写Equals（判断Id是否相等）
	public override bool Equals(object obj) => obj is StudentKey key && Id == key.Id;
	}

性能优势
Dictionary的查找速度是O(1)（几乎瞬间），因为基于哈希表实现：通过键的哈希码直接定位值，比List的Contains（O(n)）快得多。

3. HashSet：无重复元素的集合
   HashSet是无重复元素的泛型集合，基于哈希表实现，适合去重和集合运算（交集、并集、差集）。
   3.1 实例代码：存储不重复数字
   csharp

	using System;
	using System.Collections.Generic;
	
	class Program
	{
	static void Main()
	{
	// 1. 初始化HashSet：存储int类型
	HashSet<int> numbers = new HashSet<int>();
	
	// 2. 添加元素（自动去重）
	numbers.Add(1);
	numbers.Add(2);
	numbers.Add(3);
	numbers.Add(2); // 重复元素，自动忽略
	
	// 3. 判断元素是否存在（O(1)时间复杂度）
	bool has2 = numbers.Contains(2);
	Console.WriteLine("是否包含2：" + has2); // 输出：True
	
	// 4. 删除元素
	numbers.Remove(3);
	
	// 5. 遍历元素
	Console.WriteLine("
遍历HashSet：");
	foreach (int num in numbers)
	{
	Console.WriteLine(num); // 输出：1、2
	}
	
	// 6. 集合运算（交集、并集、差集）
	HashSet<int> setA = new HashSet<int> { 1, 2, 3, 4 };
	HashSet<int> setB = new HashSet<int> { 3, 4, 5, 6 };
	
	// 交集（共同元素）
	setA.IntersectWith(setB);
	Console.WriteLine("
交集（A∩B）：");
	foreach (int num in setA) Console.WriteLine(num); // 输出：3、4
	
	// 重置setA
	setA = new HashSet<int> { 1, 2, 3, 4 };
	
	// 并集（所有元素，去重）
	setA.UnionWith(setB);
	Console.WriteLine("
并集（A∪B）：");
	foreach (int num in setA) Console.WriteLine(num); // 输出：1、2、3、4、5、6
	}
	}

3.2 逐行讲解
初始化：HashSet numbers = new HashSet()创建无重复的数字集合；
添加：Add方法自动忽略重复元素（如第二次添加2无效）；
判断存在：Contains方法速度极快（O(1)）；
遍历：用foreach遍历（无索引，因为元素无序）；
集合运算：IntersectWith（交集）、UnionWith（并集）、ExceptWith（差集）直接修改原集合。
3.3 基础知识拓展
与List的区别

适用场景
需要去重时：如存储用户输入的不重复关键词；
判断元素是否存在时：如验证用户名是否已注册；
集合运算时：如计算两个用户群体的共同兴趣。

总结
三个集合的核心适用场景：
List：需要动态扩容、索引访问、允许重复元素的场景（如存储订单列表）；
Dictionary<TKey, TValue>：需要键值映射、快速查找的场景（如存储用户ID与信息）；
HashSet：需要去重、快速判断存在性、集合运算的场景（如存储不重复的标签）。
掌握这三个集合，可解决80%以上的C#数据存储问题。
（本节完）
下一章：LINQ进阶：分组与连接查询
（深入讲解GroupBy、Join等复杂LINQ操作）


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