C#常用集合优缺点对比

先上结论：

在C#中，链表、一维数组、字典、List<T>和ArrayList是常见的数据集合类型，它们各有优缺点，适用于不同的场景。以下是它们的比较：

1. 一维数组 (T[])

优点：

• 性能高：数组在内存中是连续存储的，访问元素的时间复杂度为O(1)。

• 类型安全：数组是强类型的，编译时会进行类型检查。

• 内存占用少：数组没有额外的开销，存储效率高。

缺点：

• 固定大小：数组的大小在创建时确定，无法动态调整。

• 插入和删除效率低：插入或删除元素需要移动后续元素，时间复杂度为O(n)。

适用场景：适合元素数量固定且需要频繁访问的场景。

2. List<T>

优点：

• 动态大小：List<T>可以根据需要动态调整大小。

• 类型安全：List<T>是泛型集合，编译时会进行类型检查。

• 高效的随机访问：通过索引访问元素的时间复杂度为O(1)。

• 插入和删除效率较高：在末尾插入和删除元素的时间复杂度为O(1)，但在中间插入或删除元素的时间复杂度为O(n)。

缺点：

• 内存占用较高：List<T>内部使用数组实现，动态调整大小时会分配新的数组并复制元素，可能导致内存浪费。

适用场景：适合元素数量不固定且需要频繁访问的场景。

3. ArrayList

优点：

• 动态大小：ArrayList可以根据需要动态调整大小。

• 灵活性：可以存储任何类型的对象。

缺点：

• 类型不安全：ArrayList存储的是object类型，需要进行类型转换，可能导致运行时错误。

• 性能较低：由于存储的是object类型，存取元素时需要进行装箱和拆箱操作，影响性能。

• 内存占用较高：与List<T>类似，动态调整大小时可能导致内存浪费。

适用场景：适合需要存储不同类型对象的场景，但在现代C#代码中，建议使用List<T>代替ArrayList。

4. 链表 (LinkedList<T>)

优点：

• 高效的插入和删除：在链表中插入或删除元素的时间复杂度为O(1)，尤其是在中间位置。

• 动态大小：链表可以根据需要动态调整大小。

缺点：

• 随机访问效率低：访问链表中的元素需要从头或尾遍历，时间复杂度为O(n)。

• 内存占用较高：每个元素都需要额外的内存来存储前后节点的引用。

适用场景：适合需要频繁在中间位置插入或删除元素的场景。

5. 字典 (Dictionary<TKey, TValue>)

优点：

• 高效的查找：通过键查找值的时间复杂度为O(1)。

• 类型安全：Dictionary<TKey, TValue>是泛型集合，编译时会进行类型检查。

• 动态大小：字典可以根据需要动态调整大小。

缺点：

• 内存占用较高：字典需要额外的内存来存储哈希表和键值对。

• 无序：字典中的元素是无序的，如果需要有序集合，可以考虑使用SortedDictionary<TKey, TValue>。

适用场景：适合需要通过键快速查找值的场景。