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c#使用泛型实现一个自己的list

123人阅读 2019/9/27 10:54 评论:0 手机 收藏 关注
分类: .NET

实现一个自己list,实现微软自带list的常用功能,就是可以直接把list对象名换成自己的使用


例如:这里把MyList换成List效果一样

static void Main(string[] args)
{
    MyList<int> intlist = new MyList<int>();
    for (int i = 0; i < 8; i++)
    {
        intlist.Add(i);
    }
    //删除
    intlist.Remove(0);   
    Console.WriteLine("条数:" + intlist.Count);
    Console.WriteLine("容量:" + intlist.Capacity);
    //遍历
    for (int i = 0; i < intlist.Count; i++)
    {
      Console.WriteLine("item:" + intlist[i]);
    }
    //foreach遍历
    foreach (int item in intlist)
    {
      Console.WriteLine(item);
    }
}

效果

添加功能:

添加功能其实很简单,因为list里边是维护的一个数组,数组的长度是固定的,我们只需要在装满的时候进行扩容就行了,测试了一下微软自带list扩容规则是上一次的2倍,代码实现如下:

public void Add(T t)
{
    //当装不下的时候扩容
    int length = array.Length;
    if (index == length)
    {
        //创建一个新数组
        T[] temp = new T[length * 2];
        Array.Copy(array, temp, length);
        array = temp;
    }
    array[index] = t;
    index++;
}

获取条数与容量:

这里我们就先弄成只读就好,外面无法修改,无法破坏我们的逻辑,这点在自己写框架什么的很非常重要哇。面向对象的三大特征的之一的封装

    //list条数
    public int Count
    {
        get
        {
            return index;
        }
    }
    //list容量
    public int Capacity
    {
        get
        {
            return array.Length;
        }
    }

删除功能:

因为list里边是维护的一个数组,删除功能也是对数组的一个操作

要做删除当然第一步就是找到需要删除元素的位置


  • 方法1:创建一个新的数组,然后把除了删除的元素复制到新数组去,也就是跳过需要删除的元素即可

public void Remove(T t)
{
    //需要删除的位置
    int poi = -1;
    for (int i = 0; i < Count; i++)
    {
        if (t.Equals(array[i]))
        {
            poi = i;
            break;
        }
    }
    if (poi == -1)
    {
        return;
    }
    //创建一个新数组
    T[] temp = new T[array.Length];
    for (int i = 0, j = 0; i < array.Length - 1; i++, j++)
    {
        //这个刚好是需要被删除
        if (i == poi)
        {
            j++;
        }
        temp[i] = array[j];
    }
    array = temp;
    index--;
}
  • 方法2:其实没有必要创建一个新的数组,我们可以在当前这个数组上进行位置的改动,删除位置前不需要动后面的位置依次向前移动即可


 代码的话很简单一个Array.Copy即可搞定

public void Remove(T t)
{
    //找到需要删除的位置
    var poi = FindIndex(t);
    //源数组,源数组开始位置 。 目标数组,目标数组开始位置,循环赋值次数
    Array.Copy(array, poi + 1, array, poi, index - poi - 1);
    //数组长度减一,因为删除了长度会减少一
    index--;
}

这里发现了一个有趣的问题,就是我们依次向前移动后,最后一个位置的数组是否存在的问题,

比如list集合里边存储有1,2,3,4我们把3删除掉,4就会向3的位置移动变成了:1,2,4 

但是以前那个4会不会存在,会不会集合里边变成了1,2,4,4

我们正常的遍历肯定是没有问题的:

但是就是想测试一下后面那个元素,我们就用for循环,长度就是要加一个1,因为其实用户已经删除了一个

果然像我们推理的那样,然后我们有理由怀疑list本身会不会也是这样的,测试一下你就知道其实当你传递下标和list长度相同的时候就会报索引超出了长度,所以其实对于删除来说后面元素是什么值对使用根本不会有影响。

我们在自己的list实现一个取值下标超出问题。

public T this[int _index]
{
    get
    {
        if (_index >= index)
        {
            throw new Exception("索引超出了长度");
        }
        return array[_index];
    }
    set
    {
        array[index] = value;
        index++;
    }
}

但是呢,虽然移动后的数组对正常使用没有问题,但是还是想知道一下微软本身list里边维护的数组是否对这样的情况进行处理。正常情况下我们无法访问list中维护的私有数组,但是我们可以通过反射来。

static void Main(string[] args)
{
    List<int> intlist = new List<int>();
    for (int i = 1; i < 5; i++)
    {
        intlist.Add(i);
    }
    intlist.Remove(3);
    //反射获取list中私有字段
    var result = intlist.GetType().GetFields(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
    int[] findArray = null;
    foreach (var item in result)
    {
        //找到list中维护的数组,不要问我怎么找到的,遍历看名字就知道了
        if (item.Name == "_items")
        {
            findArray = (int[])item.GetValue(intlist);
        }
    }
    foreach (int item in findArray)
    {
        Console.WriteLine(item);
    }
    Console.ReadLine();
}

输出如下:

微软果然严谨这种问题都处理了,微软估计是赋予了这个泛型的默认值,ok跟着大佬的步伐我们也去这样处理一下

public void Remove(T t)
{
    var poi = FindIndex(t);
    Array.Copy(array, poi + 1, array, poi, index - poi - 1);
    //处理移动最后一个的元素为该类型的默认值
    array[index-1] = default(T);
    index--;
}

就是这样一句:

array[index-1] = default(T);


ok我们把list换成我们自己的mylist试试,因为我自己写的list,里边维护的数组叫array所以也要修改一下

ok搞定研究点这种问题还是有点意思







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很多事不是看到了希望才去努力,而是努力了才能看到希望
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