C# 都有哪些集合？

在 C# 中，集合（Collection）是用来存储一组数据的对象，通常是同一类型的数据。C# 提供了多种不同类型的集合，每种集合都有其独特的特点和用途。
常见的集合可以分为以下几类：数组、泛型集合、非泛型集合、其他集合类型、并发集合

1. 数组（Array）

定义：数组是 C# 中最基本的集合类型，用来存储固定大小的同类型元素。
特点：

• 固定大小，一旦创建，大小不可更改。
• 支持按索引访问元素，查找速度快。

常用操作：访问、修改元素、遍历、排序、查找等。
示例：

int[] arr = new int[5]; // 创建一个包含5个元素的整型数组
arr[0] = 1;  // 设置第一个元素为1
Console.WriteLine(arr[0]);  // 输出1

2. 泛型集合（Generic Collections）

定义：泛型集合是 C# 中更为强大和灵活的集合类型，通过 System.Collections.Generic 命名空间提供。它们可以存储特定类型的元素，避免了类型转换，提供了更高的类型安全。

常见泛型集合：

List < T >

定义：List < T > 是一个动态数组，可以自动调整大小。
特点：

• 支持按索引访问。
• 支持动态添加、删除元素。
• 更灵活、更高效。

常用操作：添加、删除、插入、查找、排序等。
示例：

List<int> list = new List<int>();
list.Add(10);
list.Add(20);
list.Add(30);
list.RemoveAt(1);  // 删除索引为1的元素

Dictionary<TKey, TValue>

定义：Dictionary<TKey, TValue> 是一个基于键值对的集合，用于存储映射关系。
特点：

• 键值对，允许通过键访问值。
• 键是唯一的，值可以重复。

常用操作：添加、删除、查找、更新、键值对遍历等。
示例：

Dictionary<string, int> dict = new Dictionary<string, int>();
dict["apple"] = 5;
dict["banana"] = 3;
Console.WriteLine(dict["apple"]);  // 输出 5

HashSet< T >

定义：HashSet 是一个不允许重复元素的集合，基于哈希表实现。
特点：

• 不允许重复元素。
• 无序存储，无法通过索引访问。
• 适合用来做集合运算（并集、交集、差集等）。

常用操作：添加、删除、查找、集合运算等。
示例：

HashSet<int> set = new HashSet<int>();
set.Add(1);
set.Add(2);
set.Add(3);
set.Add(2);  // 重复的元素不会添加

Queue< T >

定义：Queue 是一个先进先出（FIFO）的集合类型。
特点：

• 只能从队列的头部移除元素。
• 适用于需要保持元素顺序的场景。

常用操作：入队、出队、查看队头等。

示例：

Queue<int> queue = new Queue<int>();
queue.Enqueue(1);
queue.Enqueue(2);
queue.Enqueue(3);
int item = queue.Dequeue();  // 取出并移除队首元素

Stack< T >

定义：Stack 是一个后进先出（LIFO）的集合类型。
特点：

• 只能从栈顶添加和移除元素。
• 适用于需要回溯、递归等场景。

常用操作：入栈、出栈、查看栈顶等。
示例：

Stack<int> stack = new Stack<int>();
stack.Push(1);
stack.Push(2);
stack.Push(3);
int item = stack.Pop();  // 移除栈顶元素

3. 非泛型集合（Non-Generic Collections）

定义：非泛型集合位于 System.Collections 命名空间中，它们可以存储任何类型的数据，但使用时需要进行类型转换，因此不如泛型集合安全。

常见非泛型集合：

ArrayList

定义：ArrayList 是一个动态数组，支持任意类型的元素。
特点：

• 不同于泛型集合，它允许存储不同类型的元素。
• 需要使用类型转换。

示例：

ArrayList list = new ArrayList();
list.Add(10);
list.Add("hello");
int num = (int)list[0];  // 需要强制类型转换

Hashtable

定义：Hashtable 是一个键值对集合，类似于 Dictionary，但不支持泛型。
特点：

• 键值对存储，键是唯一的，值可以重复。
• 需要手动进行类型转换。

示例：

Hashtable table = new Hashtable();
table["name"] = "John";
table["age"] = 30;

Queue

定义：非泛型的 Queue，与泛型 Queue 类似，但不支持类型安全。
示例：

Queue queue = new Queue();
queue.Enqueue(1);
queue.Enqueue(2);

Stack

定义：非泛型的 Stack，与泛型 Stack 类似。
示例：

Stack stack = new Stack();
stack.Push(1);
stack.Push(2);

4. 其他集合类型

SortedList<TKey, TValue>

基于键的升序排列。
提供快速查找、插入和删除操作。
示例：

SortedList<int, string> sortedList = new SortedList<int, string>();
sortedList.Add(1, "apple");
sortedList.Add(3, "banana");
sortedList.Add(2, "cherry");

LinkedList< T >

基于链表实现，提供对元素的高效插入和删除操作。
与 List 不同，LinkedList 不支持按索引访问元素。
示例：

LinkedList<int> linkedList = new LinkedList<int>();
linkedList.AddLast(10);
linkedList.AddFirst(5);
linkedList.Remove(10);

5. 并发集合（Concurrent Collections）

定义：并发集合是专门为多线程环境设计的集合类，它们提供线程安全的操作。
常见并发集合：

1. ConcurrentQueue
2. ConcurrentStack
3. ConcurrentDictionary<TKey, TValue>

示例：

ConcurrentDictionary<int, string> concurrentDict = new ConcurrentDictionary<int, string>();
concurrentDict[1] = "apple";

总结

C# 提供了多种集合类型来满足不同场景的需求。泛型集合通常是首选，它们提供类型安全和高效操作。对于需要线程安全的场景，可以使用并发集合。而对于简单的场景，非泛型集合依然有其适用的地方。