ArrayList的使用方法以及与vector的对比

1、什么是ArrayList
ArrayList就是传说中的动态数组，用MSDN中的说法，就是Array的复杂版本，它提供了如下一些好处：
动态的增加和减少元素
实现了ICollection和IList接口
灵活的设置数组的大小

2、如何使用ArrayList
最简单的例子：
ArrayListList=newArrayList();
for(inti=0;i<10;i++)//给数组增加10个Int元素
List.Add(i);
//..程序做一些处理
List.RemoveAt(5);//将第6个元素移除
for(inti=0;i<3;i++)//再增加3个元素
List.Add(i+20);
Int32[]values=(Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));//返回ArrayList包含的数组

这是一个简单的例子，虽然没有包含ArrayList所有的方法，但是可以反映出ArrayList最常用的用法

3、ArrayList重要的方法和属性
（1）构造器
ArrayList提供了三个构造器：
publicArrayList();
默认的构造器，将会以默认（16）的大小来初始化内部的数组
publicArrayList(ICollection);
用一个ICollection对象来构造，并将该集合的元素添加到ArrayList
publicArrayList(int);
用指定的大小来初始化内部的数组

（2）IsSynchronized属性和ArrayList.Synchronized方法
IsSynchronized属性指示当前的ArrayList实例是否支持线程同步，而ArrayList.Synchronized静态方法则会返回一个ArrayList的线程同步的封装。
如果使用非线程同步的实例，那么在多线程访问的时候，需要自己手动调用lock来保持线程同步，例如：
ArrayListlist=newArrayList();
//...
lock(list.SyncRoot)//当ArrayList为非线程包装的时候，SyncRoot属性其实就是它自己，但是为了满足ICollection的SyncRoot定义，这里还是使用SyncRoot来保持源代码的规范性
{
list.Add(“AddaItem”);
}

如果使用ArrayList.Synchronized方法返回的实例，那么就不用考虑线程同步的问题，这个实例本身就是线程安全的，实际上ArrayList内部实现了一个保证线程同步的内部类，ArrayList.Synchronized返回的就是这个类的实例，它里面的每个属性都是用了lock关键字来保证线程同步。

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但是，使用这个方法（ArrayList.Synchronized）并不能保证枚举的同步，例如，一个线程正在删除或添加集合项，而另一个线程同时进行枚举，这时枚举将会抛出异常。所以，在枚举的时候，你必须明确使用SyncRoot锁定这个集合。

Hashtable与ArrayList关于线程安全性的使用方法类似。

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（3）Count属性和Capacity属性
Count属性是目前ArrayList包含的元素的数量，这个属性是只读的。
Capacity属性是目前ArrayList能够包含的最大数量，可以手动的设置这个属性，但是当设置为小于Count值的时候会引发一个异常。

（4）Add、AddRange、Remove、RemoveAt、RemoveRange、Insert、InsertRange
这几个方法比较类似
Add方法用于添加一个元素到当前列表的末尾
AddRange方法用于添加一批元素到当前列表的末尾
Remove方法用于删除一个元素，通过元素本身的引用来删除
RemoveAt方法用于删除一个元素，通过索引值来删除
RemoveRange用于删除一批元素，通过指定开始的索引和删除的数量来删除
Insert用于添加一个元素到指定位置，列表后面的元素依次往后移动
InsertRange用于从指定位置开始添加一批元素，列表后面的元素依次往后移动

另外，还有几个类似的方法：
Clear方法用于清除现有所有的元素
Contains方法用来查找某个对象在不在列表之中

其他的我就不一一累赘了，大家可以查看MSDN，上面讲的更仔细
（5）TrimSize方法
这个方法用于将ArrayList固定到实际元素的大小，当动态数组元素确定不在添加的时候，可以调用这个方法来释放空余的内存。
（6）ToArray方法
这个方法把ArrayList的元素Copy到一个新的数组中。

4、ArrayList与数组转换
例1：
ArrayListList=newArrayList();
List.Add(1);
List.Add(2);
List.Add(3);

Int32[]values=(Int32[])List.ToArray(typeof(Int32));

例2：
ArrayListList=newArrayList();
List.Add(1);
List.Add(2);
List.Add(3);

Int32[]values=newInt32[List.Count];
List.CopyTo(values);

上面介绍了两种从ArrayList转换到数组的方法

例3：
ArrayListList=newArrayList();
List.Add(“string”);
List.Add(1);
//往数组中添加不同类型的元素

object[]values=List.ToArray(typeof(object));//正确
string[]values=(string[])List.ToArray(typeof(string));//错误

和数组不一样，因为可以转换为Object数组，所以往ArrayList里面添加不同类型的元素是不会出错的，但是当调用ArrayList方法的时候，要么传递所有元素都可以正确转型的类型或者Object类型，否则将会抛出无法转型的异常。

5、ArrayList最佳使用建议
这一节我们来讨论ArrayList与数组的差别，以及ArrayList的效率问题
（1）ArrayList是Array的复杂版本
ArrayList内部封装了一个Object类型的数组，从一般的意义来说，它和数组没有本质的差别，甚至于ArrayList的许多方法，如Index、IndexOf、Contains、Sort等都是在内部数组的基础上直接调用Array的对应方法。
（2）内部的Object类型的影响
对于一般的引用类型来说，这部分的影响不是很大，但是对于值类型来说，往ArrayList里面添加和修改元素，都会引起装箱和拆箱的操作，频繁的操作可能会影响一部分效率。
但是恰恰对于大多数人，多数的应用都是使用值类型的数组。
消除这个影响是没有办法的，除非你不用它，否则就要承担一部分的效率损失，不过这部分的损失不会很大。
（3）数组扩容
这是对ArrayList效率影响比较大的一个因素。
每当执行Add、AddRange、Insert、InsertRange等添加元素的方法，都会检查内部数组的容量是否不够了，如果是，它就会以当前容量的两倍来重新构建一个数组，将旧元素Copy到新数组中，然后丢弃旧数组，在这个临界点的扩容操作，应该来说是比较影响效率的。
例1：比如，一个可能有200个元素的数据动态添加到一个以默认16个元素大小创建的ArrayList中，将会经过：
16*2*2*2*2=256
四次的扩容才会满足最终的要求，那么如果一开始就以：
ArrayListList=newArrayList(210);
的方式创建ArrayList，不仅会减少4次数组创建和Copy的操作，还会减少内存使用。

例2：预计有30个元素而创建了一个ArrayList：
ArrayListList=newArrayList(30);
在执行过程中，加入了31个元素，那么数组会扩充到60个元素的大小，而这时候不会有新的元素再增加进来，而且有没有调用TrimSize方法，那么就有1次扩容的操作，并且浪费了29个元素大小的空间。如果这时候，用：
ArrayListList=newArrayList(40);
那么一切都解决了。
所以说，正确的预估可能的元素，并且在适当的时候调用TrimSize方法是提高ArrayList使用效率的重要途径。
（4）频繁的调用IndexOf、Contains等方法（Sort、BinarySearch等方法经过优化，不在此列）引起的效率损失
首先，我们要明确一点，ArrayList是动态数组，它不包括通过Key或者Value快速访问的算法，所以实际上调用IndexOf、Contains等方法是执行的简单的循环来查找元素，所以频繁的调用此类方法并不比你自己写循环并且稍作优化来的快，如果有这方面的要求，建议使用Hashtable或SortedList等键值对的集合。
ArrayListal=newArrayList();

al.Add("How");
al.Add("are");
al.Add("you!");

al.Add(100);
al.Add(200);
al.Add(300);

al.Add(1.2);
al.Add(22.8);

.........

//第一种遍历ArrayList对象的方法
foreach(objectoinal)
{
Console.Write(o.ToString()+"");
}

//第二种遍历ArrayList对象的方法
IEnumeratorie=al.GetEnumerator();
while(ie.MoveNext())
{
Console.Write(ie.Curret.ToString()+"");
}

//第三种遍历ArrayList对象的方法
我忘记了,好象是利用ArrayList对象的一个属性,它返回一此对象中的元素个数.

然后在利用索引
for(inti=0;i<Count;i++)
{
Console.Write(al[i].ToString()+"");
}

6、ArrayList与vector的对比
Vector还是ArrayList――哪一个更好，为什么？
要回答这个问题不能一概而论，有时候使用Vector比较好；有时是ArrayList，有时候这两个都不是最好的选择。你别指望能够获得一个简单肯定答案，因为这要看你用它们干什么。下面有4个要考虑的因素：
lAPI
l同步处理
l数据增长性
l使用模式
下面针对这4个方面进行一一探讨
API
在由KenArnold等编著的《JavaProgrammingLanguage》(Addison-Wesley,June2000)一书中有这样的描述，Vector类似于ArrayList.。所有从API的角度来看这两个类非常相似。但他们之间也还是有一些主要的区别的。

同步性
Vector是同步的。这个类中的一些方法保证了Vector中的对象是线程安全的。而ArrayList则是异步的，因此ArrayList中的对象并不是线程安全的。因为同步的要求会影响执行的效率，所以如果你不需要线程安全的集合那么使用ArrayList是一个很好的选择，这样可以避免由于同步带来的不必要的性能开销。
数据增长
从内部实现机制来讲ArrayList和Vector都是使用数组(Array)来控制集合中的对象。当你向这两种类型中增加元素的时候，如果元素的数目超出了内部数组目前的长度它们都需要扩展内部数组的长度，Vector缺省情况下自动增长原来一倍的数组长度，ArrayList是原来的50%,所以最后你获得的这个集合所占的空间总是比你实际需要的要大。所以如果你要在集合中保存大量的数据那么使用Vector有一些优势，因为你可以通过设置集合的初始化大小来避免不必要的资源开销。
使用模式
在ArrayList和Vector中，从一个指定的位置（通过索引）查找数据或是在集合的末尾增加、移除一个元素所花费的时间是一样的，这个时间我们用O(1)表示。但是，如果在集合的其他位置增加或移除元素那么花费的时间会呈线形增长：O(n-i)，其中n代表集合中元素的个数，i代表元素增加或移除元素的索引位置。为什么会这样呢？以为在进行上述操作的时候集合中第i和第i个元素之后的所有元素都要执行位移的操作。这一切意味着什么呢？
这意味着，你只是查找特定位置的元素或只在集合的末端增加、移除元素，那么使用Vector或ArrayList都可以。如果是其他操作，你最好选择其他的集合操作类。比如，LinkList集合类在增加或移除集合中任何位置的元素所花费的时间都是一样的—O(1)，但它在索引一个元素的使用缺比较慢－O(i),其中i是索引的位置.使用ArrayList也很容易，因为你可以简单的使用索引来代替创建iterator对象的操作。LinkList也会为每个插入的元素创建对象，所有你要明白它也会带来额外的开销。
最后，在《PracticalJava》一书中PeterHaggar建议使用一个简单的数组（Array）来代替Vector或ArrayList。尤其是对于执行效率要求高的程序更应如此。因为使用数组(Array)避免了同步、额外的方法调用和不必要的重新分配空间的操作。

System.Collections.ArrayList类是一个特殊的数组。通过添加和删除元素，就可以动态改变数组的长度。

一．优点

1。支持自动改变大小的功能

2。可以灵活的插入元素

3。可以灵活的删除元素

二．局限性

跟一般的数组比起来，速度上差些

三．添加元素

1．publicvirtualintAdd(objectvalue);

将对象添加到ArrayList的结尾处

ArrayListaList=newArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

内容为abcde

2．publicvirtualvoidInsert(intindex,objectvalue);

将元素插入ArrayList的指定索引处

ArrayListaList=newArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

aList.Insert(0,"aa");

结果为aaabcde

3．publicvirtualvoidInsertRange(intindex,ICollectionc);

将集合中的某个元素插入ArrayList的指定索引处

ArrayListaList=newArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

ArrayListlist2=newArrayList();

list2.Add("tt");

list2.Add("ttt");

aList.InsertRange(2,list2);

结果为abtttttcde

四．删除

a)publicvirtualvoidRemove(objectobj);

从ArrayList中移除特定对象的第一个匹配项,注意是第一个

ArrayListaList=newArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

aList.Remove("a");

结果为bcde

2.publicvirtualvoidRemoveAt(intindex);

移除ArrayList的指定索引处的元素

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

aList.RemoveAt(0);

结果为bcde

3．publicvirtualvoidRemoveRange(intindex,intcount);

从ArrayList中移除一定范围的元素。Index表示索引，count表示从索引处开始的数目

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

aList.RemoveRange(1,3);

结果为ae

4．publicvirtualvoidClear();

从ArrayList中移除所有元素。

五．排序

a)publicvirtualvoidSort();

对ArrayList或它的一部分中的元素进行排序。

ArrayListaList=newArrayList();

aList.Add("e");

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

DropDownList1.DataSource=aList;//DropDownListDropDownList1;

DropDownList1.DataBind();

结果为eabcd

ArrayListaList=newArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

aList.Sort();//排序

DropDownList1.DataSource=aList;//DropDownListDropDownList1;

DropDownList1.DataBind();

结果为abcde

b)publicvirtualvoidReverse();

将ArrayList或它的一部分中元素的顺序反转。

ArrayListaList=newArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

aList.Reverse();//反转

DropDownList1.DataSource=aList;//DropDownListDropDownList1;

DropDownList1.DataBind();

结果为edcba

六．查找

a)publicvirtualintIndexOf(object);

b)publicvirtualintIndexOf(object,int);

c)publicvirtualintIndexOf(object,int,int);

返回ArrayList或它的一部分中某个值的第一个匹配项的从零开始的索引。没找到返回-1。

ArrayListaList=newArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");

intnIndex=aList.IndexOf(“a”);//1

nIndex=aList.IndexOf(“p”);//没找到，-1

d)publicvirtualintLastIndexOf(object);

e)publicvirtualintLastIndexOf(object,int);

f)publicvirtualintLastIndexOf(object,int,int);

返回ArrayList或它的一部分中某个值的最后一个匹配项的从零开始的索引。

ArrayListaList=newArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("a");//同0

aList.Add("d");

aList.Add("e");

intnIndex=aList.LastIndexOf("a");//值为2而不是0

g)publicvirtualboolContains(objectitem);

确定某个元素是否在ArrayList中。包含返回true,否则返回false

七．其他

1．publicvirtualintCapacity{get;set;}

获取或设置ArrayList可包含的元素数。

2．publicvirtualintCount{get;}

获取ArrayList中实际包含的元素数。

Capacity是ArrayList可以存储的元素数。Count是ArrayList中实际包含的元素数。Capacity总是大于或等于Count。如果在添加元素时，Count超过Capacity，则该列表的容量会通过自动重新分配内部数组加倍。

如果Capacity的值显式设置，则内部数组也需要重新分配以容纳指定的容量。如果Capacity被显式设置为0，则公共语言运行库将其设置为默认容量。默认容量为16。

在调用Clear后，Count为0，而此时Capacity切是默认容量16，而不是0

3．publicvirtualvoidTrimToSize();

将容量设置为ArrayList中元素的实际数量。

如果不向列表中添加新元素，则此方法可用于最小化列表的内存系统开销。

若要完全清除列表中的所有元素，请在调用TrimToSize之前调用Clear方法。截去空ArrayList会将ArrayList的容量设置为默认容量，而不是零。

ArrayListaList=newArrayList();

aList.Add("a");

aList.Add("b");

aList.Add("c");

aList.Add("d");

aList.Add("e");//Count=5,Capacity=16,

aList.TrimToSize();//Count=Capacity=5;