5.2 ArrayList类
5.2 ArrayList类
ArrayList类是一个常用的集合类型，通俗地讲，可以将ArrayList看作是一个数组和集合的结合体。ArrayList既有数组的某些性质，又有集合的部分功能，因此使用非常方便。本部分将介绍ArrayList类的创建、其元素的添加、插入、删除及其排序、查找和遍历等。
5.2.1 创建ArrayList
与数组相比ArrayList类具有以下优点。
（1）数组的容量是固定的，而ArrayList的容量可根据需要自动扩充。如果更改了Capacity属性的值，则可以自动进行内存重新分配和元素复制。
（2）ArrayList提供添加、插入或移除某一范围元素的方法。在数组中，只能一次获取或设置一个元素的值。
（3）ArrayList提供将只读和固定大小包装返回到集合的方法；而数组不提供。
创建ArrayList时有两种方法，一种是显式的给出ArrayList的容量大小，另外一种则无需给出。下面的代码创建了一个容量大小为7的ArrayList类型变量a：
ArrayList a = new ArrayList(7);
如下的代码则在创建ArrayList时没有给出其容量大小：
ArrayList b = new ArrayList();
ArrayList最常用的两个属性为Capacity和Count。其中Capacity为ArrayList的容量，而Count为ArrayList中元素的个数。
下面介绍一个实例，演示Capacity和Count的使用方法。在使用ArrayList等集合类型时，必须添加对System.Collections的引用，即如下语句：
using System.Collections;
1．目的说明
创建一个Windows控制台应用程序，创建ArrayList并演示其Capacity和Count属性的用法。
2．实现步骤
（1）创建一个名为ArrLstCommon的控制台应用程序项目。
（2）修改Program.cs文件中Main方法的内容如下：
static void Main(string[] args)
{
ArrayList a = new ArrayList(7);
//输出其容量
Console.WriteLine("a容量: {0}", a.Capacity);
//输出其元素个数
Console.WriteLine("a元素个数: {0}", a.Count);
ArrayList b = new ArrayList();
//输出其容量
Console.WriteLine("b容量: {0}", b.Capacity);
//输出其元素个数
Console.WriteLine("b元素个数: {0}", b.Count);
}
3．运行结果
按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图5-1所示。
图5-1 运行结果
4．代码分析
ArrayList类型变量a在创建时给出了其容量大小为7，因此创建后输出其容量大小为7。由于此时这是一个空的ArrayList，因此其元素个数为0。而变量b在创建时没有给出其容量大小，因此两项输出都为0。
5.2.2 添加元素
与数组相比，添加元素是集合类型更方便的功能之一。数组一旦被创建，其大小就已经固定，此时即不能增加其元素，也不能减少其元素。即便使用数组自身提供的Clear方法，也只能是使其元素的值改变为初始值。
在数组中实现添加的功能必须新建另外一个长度更大的数组，并将原数组的内容原样复制，然后再给新数组中末尾的元素赋新的值。ArrayList则提供了添加元素的方法，即可以随意向ArrayList的末尾添加新的元素，该方法为Add。
ArrayList中可以添加任意类型的元素，也可以只添加一种类型的元素。下面通过一个实例演示如何向ArrayList中添加元素。
1．目的说明
创建一个Windows控制台应用程序，演示如何向ArrayList中添加元素。
2．实现步骤
（1）创建一个名为ArrLstAdd的控制台应用程序项目。
（2）修改Program.cs文件中Main方法的内容如下：
static void Main(string[] args)
{
ArrayList a = new ArrayList(5);
a.Add("Thank");
a.Add("You");
Console.WriteLine("a容量:{0}",a.Capacity);
Console.WriteLine("a元素个数:{0}",a.Count);
a.Add(1);
a.Add(2);
a.Add(3);
a.Add(4);
a.Add(5);
Console.WriteLine("a容量:{0}", a.Capacity);
Console.WriteLine("a元素个数:{0}", a.Count);
}
3．运行结果
按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图5-2所示。
图5-2 运行结果
4．代码分析
首先，向ArrayList类型变量a中添加两个字符串变量，输出其容量和大小时分别为5和2。然后，又向a中添加了非字符串类型变量，即1、2、3、4和5，再输出其容量和大小时分别为10和7。可以看到，ArrayList会根据添加变量的多少自动增加其容量，并且对添加的元素没有类型上的限制。
5.2.3 插入元素
ArrayList中的Add方法用于向集合的末尾插入一个元素，若要向ArrayList中其他的位置上插入一个元素，则需使用Insert方法。使用Insert方法时要注意需指定插入的位置，其他与Add方法类似，此处不再赘述
下面介绍一个实例，演示如何向ArrayList中插入元素。
1．目的说明
创建一个Windows控制台应用程序，使用Insert方法向ArrayList中插入元素。
2．实现步骤
（1）创建一个名为ArrLstInsert的控制台应用程序项目。
（2）修改Program.cs文件中Main方法的内容如下：
static void Main(string[] args)
{
ArrayList a = new ArrayList();
//添加两个元素
a.Add("Thank");
a.Add("You");
//在位置1处连续插入5个元素
a.Insert(1, 5);
a.Insert(1, 4);
a.Insert(1, 3);
a.Insert(1, 2);
a.Insert(1, 1);
//输出
for (int i = 0; i < 7; i++)
{
Console.WriteLine(a[i]);
}
}
3．运行结果
按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图5-3所示。
图5-3 运行结果
4．代码分析
首先，向ArrayList类型变量a中添加两个字符串变量，分别是“Thank”和“You”。然后，向ArrayList的位置1处插入了5个整型数值变量，分别是1、2、3、4和5。从结果中可以看到，这5个数组被插入到“Thank”和“You”之间。
5.2.4 删除元素
与数组不能任意地添加或删除其中的元素不同，ArrayList既可以通过Add添加元素，也可以使用Insert插入元素。同时，ArrayList也可以删除其中的元素。在ArrayList所提供的方法中，有Clear、Remove和RemoveAt三个方法与元素的删除有关，下面一一说明。Clear方法用于清除ArrayList中所有的元素。
1．目的说明
创建一个Windows控制台应用程序，使用Clear方法清除ArrayList中的元素。
2．实现步骤
（1）创建一个名为ArrLstClear的控制台应用程序项目。
（2）修改Program.cs文件中Main方法的内容如下：
static void Main(string[] args)
{
ArrayList a = new ArrayList();
//在位置1处连续插入5个元素
a.Add(5);
a.Add(4);
a.Add(3);
a.Add(2);
a.Add(1);
//输出
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
Console.WriteLine(a[i]);
}
//清除
a.Clear();
Console.WriteLine("a的元素个数：{0}", a.Count);
}
3．运行结果
按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图5-4所示。
图5-4 运行结果
4．代码分析
首先，向ArrayList类型变量a中添加几个整型元素，然后通过使用Clear方法将其全部清除。从输出中可以看到，使用Clear方法后，ArrayList的元素个数为0。
第二个比较常用的方法是Remove方法，Remove方法用于清除ArrayList中的某个元素，使用时需已知该元素。下面通过一个实例演示Remove方法的使用。
1．目的说明
创建一个Windows控制台应用程序，使用Remove方法删除ArrayList中的元素。
2．实现步骤
（1）创建一个名为ArrLstRemove的控制台应用程序项目。
（2）修改Program.cs文件中Main方法的内容如下：
static void Main(string[] args)
{
ArrayList a = new ArrayList();
//在位置1处连续插入5个元素
a.Add(5);
a.Add(4);
a.Add(3);
a.Add(2);
a.Add(1);
//输出
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
Console.WriteLine(a[i]);
}
//清除
a.Remove(3);
Console.WriteLine("a的元素个数：{0}", a.Count);
}
3．运行结果
按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图5-5所示。
图5-5 运行结果
4．代码分析
首先，向ArrayList类型变量a中添加几个整型元素，然后通过使用Remove方法将元素3从ArrayList中删除。从输出中可以看到，使用Remove方法后，ArrayList的元素个数为4。
第三个比较常用的方法是RemoveAt方法，该方法无需已知要删除的元素，只需知道其在ArrayList中的位置即可。
下面介绍一个实例，演示RemoveAt方法的使用。
1．目的说明
创建一个Windows控制台应用程序，使用RemoveAt方法删除ArrayList中的元素。
2．实现步骤
（1）创建一个名为ArrLstRemoveAt的控制台应用程序项目。
（2）修改Program.cs文件中Main方法的内容如下：
static void Main(string[] args)
{
ArrayList a = new ArrayList();
//在位置1处连续插入5个元素
a.Add(5);
a.Add(4);
a.Add(3);
a.Add(2);
a.Add(1);
//输出
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
Console.WriteLine(a[i]);
}
//清除
a.RemoveAt(2);
Console.WriteLine("a的元素个数：{0}", a.Count);
}
3．运行结果
按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图5-6所示。
图5-6 运行结果
4．代码分析
首先，向ArrayList类型变量a中添加几个整型元素，然后通过使用RemoveAt方法将ArrayList中第2个元素删除。从输出中可以看到，使用RemoveAt方法后，ArrayList的元素个数为4。
5.2.5 简单排序
ArrayList中提供了简便的排序方法，同数组中的排序方法使用基本类似。在ArrayList中排序的方法也叫做Sort方法，下面通过一个实例演示其用法。
1．目的说明
创建一个Windows控制台应用程序，使用Sort方法对ArrayList中的元素进行排序。
2．实现步骤
（1）创建一个名为ArrLstSort的控制台应用程序项目。
（2）修改Program.cs文件中Main方法的内容如下：
static void Main(string[] args)
{
ArrayList a = new ArrayList();
//在位置1处连续插入5个元素
a.Add(35);
a.Add(44);
a.Add(33);
a.Add(12);
a.Add(17);
//输出
Console.WriteLine("排序前：");
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
Console.WriteLine(a[i]);
}
//清除
a.Sort();
//输出
Console.WriteLine("排序后：");
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
Console.WriteLine(a[i]);
}
}
3．运行结果
按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图5-7所示。
图5-7 运行结果
4．代码分析
首先，向ArrayList类型变量a中添加几个任意排列的整型元素，然后通过使用Sort方法对ArrayList中的元素进行排序。从输出中可以看到，使用Sort方法后，ArrayList的元素排列为从小到大。
5.2.6 查找元素
与数组一样，ArrayList中也存在元素的查找问题。ArrayList中提供了两个方法，分别是IndexOf和LastIndexOf。IndexOf用于查找该元素首次在ArrayList中出现的位置，而LastIndexOf用于查找该元素最后一次在ArrayList中出现的位置。
下面介绍一个实例，演示IndexOf和LastIndexOf的用法。
1．目的说明
创建一个Windows控制台应用程序，演示在ArrayList中查找元素的方法。
2．实现步骤
（1）创建一个名为ArrLstSearch的控制台应用程序项目。
（2）修改Program.cs文件中Main方法的内容如下：
static void Main(string[] args)
{
ArrayList a = new ArrayList();
a.Add(1);
a.Add(2);
a.Add(3);
a.Add(2);
a.Add(1);
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
Console.WriteLine(a[i]);
}
int b = a.IndexOf(1);
int c = a.LastIndexOf(1);
int d = a.IndexOf(3);
int e = a.LastIndexOf(3);
Console.WriteLine("元素1首次出现：{0}", b);
Console.WriteLine("元素1最后一次出现：{0}", c);
Console.WriteLine("元素3首次出现：{0}", d);
Console.WriteLine("元素3最后一次出现：{0}", e);
}
3．运行结果
按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图5-8所示。
图5-8 运行结果
4．代码分析
显然，在实例的ArrayList中元素“1”出现了两次，因此使用IndexOf和LastIndexOf所得的结果是不同的，而元素“3”只出现了一次，因此使用IndexOf和LastIndexOf所得的结果是相同的。
5.2.7 遍历所有元素
遍历ArrayList中的所有元素有很多方法，这里仅介绍两种比较常用的方法，分别是for循环和foreach语句。其使用方法与数组类似，下面通过实例进行说明。
1．目的说明
创建一个Windows控制台应用程序，演示遍历ArrayList中所有元素的方法。
2．实现步骤
（1）创建一个名为ArrLstAll的控制台应用程序项目。
（2）修改Program.cs文件中Main方法的内容如下：
static void Main(string[] args)
{
ArrayList a = new ArrayList();
a.Add(1);
a.Add(2);
a.Add(3);
a.Add(2);
a.Add(1);
//方法1
Console.WriteLine("方法1：");
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
Console.WriteLine(a[i]);
}
//方法2
Console.WriteLine("方法2：");
foreach(int i in a)
{
Console.WriteLine(i);
}
}
3．运行结果
按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图5-9所示。
图5-9 运行结果
4．代码分析
可以看到，两种方法都给出了同样的结果。
5.2.8 转换为数组
ArrayList和数组非常相似，使用时经常会将ArrayList转换为数组进行一些操作。在C#中，将ArrayList转换为数组非常方便，只需使用ArrayList.ToArray方法即可。下面介绍一个实例，演示两者之间的转换。
1．目的说明
创建一个Windows控制台应用程序，演示将ArrayList转换为数组的方法。
2．实现步骤
（1）创建一个名为ArrLstConvert的控制台应用程序项目。
（2）修改Program.cs文件中Main方法的内容如下：
static void Main(string[] args)
{
ArrayList a = new ArrayList();
a.Add(1);
a.Add(2);
a.Add(3);
a.Add(4);
a.Add(5);
int[] b = new int[5];
b = (int[])a.ToArray(typeof(int));
foreach (int i in b)
{
Console.WriteLine(i);
}
}
3．运行结果
按Ctrl+F5组合键运行程序，运行结果如图5-10所示。
图5-10 运行结果
4．代码分析
可以看到，ArrayList类型变量a中的元素被原样复制到数组b中。