在 Microsoft^® .NET Framework 中，付出的很多努力都是為了創(chuàng)建強(qiáng)大的集合類,，以滿足各種需求及樣式,。這些集合使用方便、直觀,，并有足夠的性能,，這些都是非常重要的特征。在本月的這一期內(nèi)容中,，我將著眼于 .NET 中的集合,、它們的工作原理、使用它們的時(shí)機(jī)和一些最佳實(shí)踐,。

開發(fā)人員面對(duì)的第一個(gè)決定好像相當(dāng)簡(jiǎn)單：我是否該使用集合,？有時(shí)答案會(huì)顯而易見。有時(shí)候就是個(gè)人喜好問(wèn)題,。集合的基本用途是將某些對(duì)象聯(lián)系起來(lái)構(gòu)成一個(gè)組,，因?yàn)樗鼈儽舜碎g有著某種邏輯關(guān)系。例如,，您可以有一個(gè)代表書籍的 Book 類,，也可以有一個(gè)代表圖書館或圖書館中一書架書的 BookCollection 類。在這中情況下使用集合,，可以在書架中快速添加或刪除書籍,、移動(dòng)書籍、根據(jù)標(biāo)題或 ISBN 或某些其他描述性數(shù)據(jù)查找書籍,、統(tǒng)計(jì)書籍?dāng)?shù)量,、遍歷書籍等,。隨后我將就此詳細(xì)介紹，但在這種情況下使用集合是顯而易見的選擇,。

現(xiàn)在,，讓我們看一看您幾乎不會(huì)選擇使用集合的情形££有理數(shù)的情況。有理數(shù)是能表示為兩個(gè)整數(shù)之比的數(shù),。在集合描述中,，我提出集合應(yīng)該與一組元素結(jié)合使用，這樣您就可以使用有兩個(gè)元素的集合,，一個(gè)用做分子,，另一個(gè)用作分母。但是,，分子和分母的用途完全不同（與所有元素都用于相似目的的書籍示例不同）,。在集合中存儲(chǔ)項(xiàng)目的一個(gè)主要原因是可以輕松遍歷所有元素，因此可以對(duì)每個(gè)元素進(jìn)行操作,，而對(duì)組成有理數(shù)的整數(shù)來(lái)說(shuō)這項(xiàng)任務(wù)幾乎沒有意義,。另外，有理數(shù)的元素?cái)?shù)量固定,，而且非常少,。因此，用集合存儲(chǔ)有理數(shù)的元素沒有任何意義,；這里您應(yīng)該使用兩個(gè)單獨(dú)的整數(shù)字段。

現(xiàn)在,，請(qǐng)?jiān)O(shè)想一個(gè)可能有必要討論使用集合的情形,。假設(shè)一個(gè)用于描述某個(gè)體育賽事（如棒球比賽）參賽隊(duì)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在比賽中需要對(duì)每個(gè)參賽隊(duì)執(zhí)行操作,，而且每個(gè)隊(duì)都有相似的目標(biāo)（與有理數(shù)中的分子和分母不同）,。但是，在類似棒球這樣的比賽中,，只有兩個(gè)隊(duì)參賽,，因此雖然循環(huán)支持可能有用，但要枚舉的項(xiàng)目數(shù)量卻非常少（原型實(shí)現(xiàn)中數(shù)量是固定的）,。有些人可能選擇使用 TeamCollection 或 Team 實(shí)例數(shù)組描述參賽雙方,，另外一些人可能選擇使用兩個(gè)單獨(dú)的 Team 字段。兩種實(shí)現(xiàn)各有其優(yōu)缺點(diǎn),。

然而,，考慮使用集合時(shí)應(yīng)牢記一些簡(jiǎn)單的指導(dǎo)方針。當(dāng)以下陳述至少有一個(gè)為真時(shí),，則應(yīng)該使用集合：

• 各個(gè)元素具有相似的用途和同樣的重要性,。
• 元素的數(shù)量未知,，或者沒有在編譯時(shí)固定。
• 需要支持對(duì)所有元素的遍歷,。
• 需要支持對(duì)元素的排序,。
• 需要公開某個(gè)庫(kù)的元素，并且預(yù)期用戶在此使用集合類型,。

注意,，出于本欄目之目的，我認(rèn)為數(shù)組 (System.Array) 將成為一種特殊類型的集合,。

.NET Framework 包含多種集合類型,，其中最常見的類型在 System.Collections 命名空間和子命名空間下（System.Array 除外）。我強(qiáng)烈建議在了解可用的集合后再編寫自定義集合,，因?yàn)楝F(xiàn)有的類型可以滿足您對(duì)集合的絕大部分需求,。

您可能需要?jiǎng)?chuàng)建自定義集合的情況是您在嘗試實(shí)現(xiàn) Framework 中尚不存在的特殊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。腦海中出現(xiàn)的圖形,、樹和其他特殊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),。許多情況下它們會(huì)非常有用。如果需要現(xiàn)有集合類型的一個(gè)變體,，則必須創(chuàng)建一個(gè)自定義集合,。您可能需要集合只承載某些類型，并且此集合的特定實(shí)現(xiàn)取決于這些類型,。您可能出于性能考慮而需要自定義集合,；如果通用集合無(wú)法滿足您的特殊性能需求，編寫自定義集合可能是您的唯一選擇,。例如,，您可能需要一個(gè)能在其中快速插入項(xiàng)目的列表，同時(shí)也可以快速查找項(xiàng)目而不必遍歷該列表,。

如果您使用現(xiàn)有的集合,，則仍需要選擇合適的集合。根據(jù)構(gòu)建的內(nèi)容不同,，您可以從各種不同的集合中作出選擇,。首先，您需要確定集合中要存儲(chǔ)什么,，然后決定要如何使用集合,。是否會(huì)一次性添加所有元素？是否會(huì)動(dòng)態(tài)添加和刪除元素,？是否只需要遍歷整個(gè)集合,，或者還需要查找和使用特定元素？是否通過(guò)某個(gè)公共 API 公開集合？應(yīng)用程序的性能特征和要求是什么,？詢問(wèn)這些問(wèn)題有助于您決定使用哪個(gè)集合,，如果這些選項(xiàng)無(wú)法滿足您的需求，可以考慮擴(kuò)展集合而不是從頭開始,。

.NET Framework 2.0 引入了泛型概念,。在 .NET Framework 1.x 中，大多數(shù)集合類都存儲(chǔ) System.Object 引用,。這意味著每次從集合中提取項(xiàng)目時(shí)都必須將其轉(zhuǎn)換回原來(lái)的類型（如果您建了庫(kù),，那么庫(kù)的使用者需要知道這些都是什么類型）。這個(gè)轉(zhuǎn)換對(duì)性能有影響,，尤其在存儲(chǔ)值類型時(shí),，因?yàn)閷⒅堤砑拥郊蠒r(shí)首先需要將值封裝到 System.Object 中，以后在從集合中取出值并轉(zhuǎn)換回原來(lái)的類型時(shí)需要取消封裝,。

通過(guò)使用泛型集合類型（可在 System.Collections.Generic 命名空間下找到）,，可以避免這些問(wèn)題。例如,，如果您的 C# 應(yīng)用程序中需要一個(gè)字符串列表,，則可以使用 System.Collections.Generic.List<String>（Visual Basic^® 中為 List(Of String)，C++ 中為 <String^>）,。這樣可以確保提取元素時(shí),，它們只進(jìn)入 System.String 類型（意味著您不需要從 Object 轉(zhuǎn)換到 String）。如果嘗試在列表中存儲(chǔ)其他內(nèi)容,，也可以通過(guò)提供編譯時(shí)錯(cuò)誤使編譯器強(qiáng)制該行為,。另外，如果您正在開發(fā)供其他人使用的庫(kù),，并且不知道他們要使用什么內(nèi)含類型,，則可以繼續(xù)使用庫(kù)用戶隨后將定義的泛型 T。您也可以限制該 T 類型,，以便對(duì)即將使用的類型有些了解（它們從一組特定的接口派生而來(lái)，它們實(shí)現(xiàn)無(wú)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù),，等等）,。

如果您現(xiàn)在或?qū)?lái)使用 .NET Framework 2.0，非常不鼓勵(lì)使用舊的非泛型集合,。需要保存它們的唯一原因可能是作為遺產(chǎn),，或者您的代碼需要與舊版的 Framework 配合使用。使用舊的非泛型集合會(huì)降低代碼速度,，也會(huì)降低它的可讀性,。即使需要在一個(gè)集合中存儲(chǔ)多個(gè)類型，仍可使用泛型集合。您只需要為要存儲(chǔ)的對(duì)象找到一個(gè)常用的基本類型,；最不濟(jì)也可以將 System.Object 用作泛型參數(shù)以便存儲(chǔ)任何內(nèi)容（如 List<Object>）,，因?yàn)槊總€(gè)類型都是從 System.Object 派生而來(lái)。

如果有使用非泛型集合的舊代碼,，強(qiáng)烈建議您考慮更改代碼以便使用泛型集合,。圖 1 中的表顯示了建議的類型和應(yīng)使用的接口。此外,，.NET Framework 2.0 還包含了在 .NET Framework 1.x 中沒有直接對(duì)應(yīng)項(xiàng)的新泛型集合,，例如，LinkedList<T> 和 SortedDictionary<TKey, TValue>,。.NET Framework 3.5 還包含一個(gè) HashSet<T> 類,，提供新的標(biāo)準(zhǔn)集功能（先前的版本中，通?？衫?Hashtable 或 Dictionary<TKey,TValue> 來(lái)滿足對(duì)集的需求）,。

需要集合的設(shè)計(jì)通常是因?yàn)樾枰褂么罅康捻?xiàng)目，而您使用的項(xiàng)目數(shù)量會(huì)影響應(yīng)用程序的性能,。要確保選擇了正確的集合類型,，重要的是了解預(yù)期的集合使用模式。例如,，您可能只在初始化應(yīng)用程序時(shí)在集合中插入項(xiàng)目,，或者在程序的整個(gè)生命周期中您都可能插入項(xiàng)目。您與集合的唯一交互可能是遍歷所有元素,，或者您可能需要隨機(jī)訪問(wèn)功能,。了解使用配置文件有助于找到符合需求的最佳集合。

如果需要非?？斓靥砑?、刪除和查找項(xiàng)目，而且不關(guān)心集合中項(xiàng)目的順序,，那么首先應(yīng)該考慮使用 System.Collections.Generic.Dictionary<TKey, TValue>（或者您正在使用 .NET Framework 1.x,，可以考慮 Hashtable）。三個(gè)基本操作（添加,、刪除和包含）都可快速操作,，即使集合包含上百萬(wàn)的項(xiàng)目。另一方面,，利用 List<T>（或 .NET Framework 1.x 中的 ArrayList）插入和刪除項(xiàng)目所需的時(shí)間都可能有所不同,。（List<T> 和 ArrayList 都在基礎(chǔ)數(shù)組中存儲(chǔ)項(xiàng)目，并保持順序,。添加項(xiàng)目可能需要移動(dòng)基礎(chǔ)數(shù)組中現(xiàn)有的項(xiàng)目以騰出空間,。在末尾添加項(xiàng)目不需要進(jìn)行任何移動(dòng),，而且速度非常快）,。

如果您的使用模式很少需要?jiǎng)h除和大量添加,，而重要的是保持集合的順序，那么您仍然可以選擇 List<T>,。雖然查找速度可能比較慢（因?yàn)樵谒阉髂繕?biāo)項(xiàng)目時(shí)需要遍歷基礎(chǔ)數(shù)組）,，但可以保證集合會(huì)保持特定的順序。另外,，您可以選擇 Queue<T> 實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出 (FIFO) 順序或 Stack<T> 實(shí)現(xiàn)后進(jìn)先出 (LIFO) 順序,。雖然 Queue<T> 和 Stack<T> 都支持枚舉集合中的所有項(xiàng)目，但前者只支持在末尾插入和從開頭刪除,，而后者只支持從開頭插入和刪除,。

如果需要在實(shí)現(xiàn)快速插入的同時(shí)保持順序，那么使用新的 LinkedList<T> 集合可幫助您提高性能,。與 List<T> 不同,，LinkedList<T> 是作為動(dòng)態(tài)分配的對(duì)象鏈實(shí)現(xiàn)。與 List<T> 相比,，在集合中間插入對(duì)象只需要更新兩個(gè)連接和添加新項(xiàng)目,。從性能的角度來(lái)看，鏈接列表的缺點(diǎn)是垃圾收集器會(huì)增加其活動(dòng),，因?yàn)樗仨毐闅v整個(gè)列表以確保沒有對(duì)象沒有被釋放,。另外，由于每個(gè)節(jié)點(diǎn)相關(guān)的開銷以及每個(gè)節(jié)點(diǎn)在內(nèi)存中的位置等原因,，大的鏈接列表可能會(huì)出現(xiàn)性能問(wèn)題,。雖然將項(xiàng)目插入到 LinkedList<T> 的實(shí)際操作比在 List<T> 中插入要快得多，但是找到要插入新值的特定位置仍需遍歷列表并找到正確的位置,。

如前所述,，Dictionary<TKey, TValue> 可能最適用于快速插入和查找項(xiàng)目。但是,，較快的查找速度只是針對(duì)普通情況而言,，某些數(shù)據(jù)集可能導(dǎo)致性能急劇下降。SortedDictionary<TKey,TValue> 是一個(gè)不同的實(shí)現(xiàn),，它用平衡樹實(shí)現(xiàn)作為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)存儲(chǔ),；這相對(duì)提高了查找速度并保持項(xiàng)目的排列順序，但插入很有可能會(huì)慢一些（隨集合中的項(xiàng)目數(shù)量不同而有所差異）,。或者也可以用 SortedList<Tkey,TValue>,，它使用兩個(gè)獨(dú)立的數(shù)組分別保存鍵和值,，并保持兩者的順序（最壞的情況是必須移動(dòng)所有鍵和值）。

以下示例是一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用程序，計(jì)算各城市天氣預(yù)報(bào)列表的平均溫度和濕度（請(qǐng)參見圖 2）,。WeatherReport 類用于存儲(chǔ)所選城市的單個(gè)天氣事件,。List<WeatherReport> 集合用于存儲(chǔ)求平均值的信息。我在這個(gè)案例中選擇了 List<T> 集合,，因?yàn)槲业氖褂媚Ｊ绞侵惶砑禹?xiàng)目,，而不是刪除項(xiàng)目。另外,，我不關(guān)心排序或在中間插入項(xiàng)目,，也不關(guān)心在列表中查找單個(gè)項(xiàng)目。我對(duì)列表做的唯一其他操作是遍歷項(xiàng)目,。您可以選擇將此程序擴(kuò)展為找到最熱或最冷的城市,，以及增加許多天氣年鑒類型操作。

某些情況下,，您可能發(fā)現(xiàn) Framework 中任何現(xiàn)有的集合類型都無(wú)法滿足您的全部要求,。可能您有獨(dú)特的要求,，或者仍在使用經(jīng)過(guò)很少改動(dòng)的現(xiàn)有集合,。如果決定要編寫自定義集合，首先要考慮擴(kuò)展現(xiàn)有的集合類型,。

通過(guò)查看 System.Collections.ObjectModel 命名空間開始,。這些集合已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了最需要的接口，并為您提供了需要的基本功能,。您可以輕易地為繼承的類添加方法,，從而滿足您的特定需求。

例如,，假設(shè)您需要實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的 System.Double 值集合,，但還希望支持使用 Double.TryParse 的 Add(string) 方法，只在將值成功解析為 Double 后才添加結(jié)果,。System.Collections.ObjectModel.Collection<T> 類實(shí)現(xiàn)了所有的標(biāo)準(zhǔn)集合接口,，為了提供附加的 Add 重載，您的自定義集合類型從 Collection<Double> 派生即可,。

class DoubleCollection : Collection<double>
{
public void Add(string st)
{
Double d;
if (Double.TryParse(st, out d)) base.Add(d);
else throw new ArgumentException(
“Cannot parse string to a double. “ +
“Item was not added to collection.”);
}
}

隨著擴(kuò)展方法的引入,，.NET Framework 3.5 可以提供額外的機(jī)制來(lái)創(chuàng)建擴(kuò)展現(xiàn)有類型的方法。例如,，您可以在 C# 3.0 中重新編寫此方法作為擴(kuò)展方法,，如下所示：

class CollectionExtensions
{
public static void Add(this Collection<Double> c, string st)
{
Double d;
if (Double.TryParse(st, out d)) c.Add(d);
else throw new ArgumentException(
“Cannot parse string to a double. “ +
“Item was not added to collection.”);
}
}

如果一個(gè) Collection<Double> 有命名的值，則此靜態(tài)方法可通過(guò)傳統(tǒng)語(yǔ)法將新值添加到集合中,。

CollectionExtensions.Add(values, “3.14”);

但是,，因?yàn)檫@是一個(gè)擴(kuò)展方法（顯然“this”關(guān)鍵字將第一個(gè)參數(shù)歸為靜態(tài) Add 方法）,，您可以按如下所示重新編寫：

values.Add(“3.14”);

如果用新類型擴(kuò)展了 Collection<Double>，那么您會(huì)編寫完全相同的方法調(diào)用,，但您現(xiàn)在可以將此新 Add 方法與任何 Collection<Double> 實(shí)例（或其派生的任何類型）配合使用,，而不只是與自定義類型一起使用?；蛘吣梢蚤_始構(gòu)建自己的集合,，不需要繼承任何現(xiàn)有的集合。這種情況下,，您可以利用 .NET Framework 中提供的適當(dāng)接口,。

如果您真的決定從頭開始編寫自己的自定義集合，則應(yīng)實(shí)現(xiàn) .NET Framework 提供的所有適當(dāng)接口,。這些接口公開了與集合交互的常見方式,，大多數(shù)人都認(rèn)為非常直觀和易于使用。下面是可供選擇的各種接口的簡(jiǎn)短概述,。

IEnumerable  該接口允許通過(guò)返回集合枚舉器來(lái)枚舉集合,。該接口公開可返回 IEnumerator 對(duì)象的單一方法 GetEnumerator。IEnumerator 對(duì)象用于快速遍歷整個(gè)集合,。實(shí)現(xiàn)了此接口的任何集合都可以通過(guò) C# 中的 foreach 語(yǔ)言結(jié)構(gòu)（在 Visual Basic 中是 For Each）進(jìn)行訪問(wèn),。

IEnumerable<T>  此接口通過(guò)附加的 GetEnumerator 方法擴(kuò)展了非泛型 IEnumerable，該方法返回 IEnumerator<T> 而不是 IEnumerator,。這意味著如果計(jì)劃實(shí)現(xiàn) IEnumerable<T>,，則還必須實(shí)現(xiàn) IEnumerable。不同之處是此附加的 GetEnumerator 返回泛型版本的 IEnumerator (IEnumerator<T>) 而不是非泛型版本,。這是一個(gè)常見的做法,，首先在 IEnumerable<T> 中提供集合的枚舉邏輯，然后使非泛型 GetEnumerator 方法委托到泛型 GetEnumerator 方法以確保兩者都返回相同的枚舉器（從而不需要再一次實(shí)現(xiàn)同一邏輯）,。

IEnumerator  此接口通常不由集合自身實(shí)現(xiàn),。我在此提到它是因?yàn)樗且粋€(gè)有用的接口，在構(gòu)建自定義集合時(shí)應(yīng)牢記,。此接口用于枚舉集合中的項(xiàng)目,。它公開三個(gè)方法：Reset、Current 和 MoveNext,。Reset 方法用于初始化枚舉,。Current 方法用于獲取當(dāng)前的項(xiàng)目，MoveNext 用于移至下一個(gè)項(xiàng)目,。如果能用 GetEnumerator 為集合獲取一個(gè)枚舉器,，則可以實(shí)現(xiàn) foreach 循環(huán)。例如,，如果 Words 是一個(gè)字符串 ArrayList,，那么以下代碼將得到相同結(jié)果：

foreach (string word in Words)  Console.WriteLine (word);

或

IEnumerator enumerator = Words.GetEnumerator();
while(enumerator.MoveNext())
Console.WriteLine(enumerator.Current);

IEnumerator <T>  泛型版本的 IEnumerator 接口通過(guò)添加返回 T 的 Current 屬性重載擴(kuò)展了非泛型版本,。此重載無(wú)需進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而使枚舉集合更簡(jiǎn)單,。

ICollection  此接口是 IEnumerable 的擴(kuò)展。它還公開三個(gè)附加的屬性和一個(gè)附加的方法：Count 是一個(gè)只讀屬性,，可返回集合中的元素?cái)?shù)量,；IsSynchronized 指出該集合對(duì)線程安全，因此可以在多線程應(yīng)用程序中使用它,；SyncRoot 使實(shí)現(xiàn)人員能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)線程安全的集合（通過(guò)提供用于該目的的對(duì)象）,；CopyTo 用于將集合的項(xiàng)目按給定索引復(fù)制到數(shù)組。大體來(lái)說(shuō),，我建議避免使用非泛型 ICollection 接口,，因?yàn)榉盒徒涌谝杏玫枚唷?/p>

ICollection<T>  此接口是 IEnumerable<T> 的擴(kuò)展（因此也是 IEnumerable 的擴(kuò)展接口）。它還公開五個(gè)新方法和兩個(gè)新屬性,。方法包括 Add（用于將新元素添加到集合中）,、Remove（用于刪除元素）、Clear（用于刪除所有元素）,、Contains（用于確定某個(gè)項(xiàng)目是否在集合中）和 CopyTo（用于將項(xiàng)目復(fù)制到數(shù)組）,。兩個(gè)只讀屬性是 Count（與非泛型 ICollection 中的相同）和 IsReadOnly，后者告訴我們集合是否為只讀,，或者說(shuō)無(wú)法刪除或添加項(xiàng)目（即使集合為只讀,，集合中的可變項(xiàng)目仍然可以更改）。

此接口作為任何自定義集合的起點(diǎn)都非常有用,。如果不知道要在集合中存儲(chǔ)什么類型的項(xiàng)目（或要存儲(chǔ)多種類型的項(xiàng)目）,，用 ICollection<Object> 即可，實(shí)際上得到的是非泛型的擴(kuò)展 ICollection 接口,。

IList 和 IList<T>  IList 是 ICollection 的擴(kuò)展,。除了 ICollection（泛型或非泛型版本）中的所有內(nèi)容外，它還有 IndexOf,、Insert 和 RemoveAt 方法以及一個(gè)索引器,，用于獲取和設(shè)置集合中的任何項(xiàng)目，就如同使用數(shù)組一樣,。非泛型 IList 也包含存在于泛型 ICollection 中和不存在于非泛型 ICollection 中的方法（Add,、Remove、Clear 和 Contains）,。創(chuàng)建自定義集合時(shí) IList 接口非常有用,，可用于自行添加和刪除項(xiàng)目，獲取或設(shè)置任何項(xiàng)目的值,。RemoveAt 方法可根據(jù)索引刪除項(xiàng)目（而常規(guī) Remove 只能根據(jù)值刪除項(xiàng)目）,。Insert 方法用于在列表的任何位置添加項(xiàng)目,，而常規(guī) Add 只能在最后添加。

IDictionary 和 IDictionary<TKey, TValue>  IDictionary 是 ICollection 的擴(kuò)展,。它支持用一個(gè)鍵在集合中存儲(chǔ)和查找項(xiàng)目的概念,。除了 ICollection 支持的所有方法外，它還公開了將鍵與添加的項(xiàng)目相關(guān)聯(lián)的另一個(gè) Add 重載,。ContainsKey 方法將檢查是否存在特殊鍵,。Keys 和 Values 屬性可返回 IDictionary 中所有鍵或值的 ICollection、基于鍵而不是值的刪除重載,，以及使用該鍵的索引器,。該接口的泛型版本要復(fù)雜一些，因?yàn)樗试S分別指定值類型和鍵類型,。

創(chuàng)建自定義集合時(shí),，可能不必使之成為泛型。如果知道集合要存儲(chǔ)的對(duì)象類型,，而且知道這些類型將來(lái)不會(huì)改變,，則可使用固定類型的集合。您仍可以擴(kuò)展泛型框架集合或使用泛型接口,，但類總會(huì)存儲(chǔ)特定類型的對(duì)象,。

如果您要構(gòu)建庫(kù)或更通用的集合（如樹或圖），那么創(chuàng)建泛型可能是一個(gè)不錯(cuò)的主意,。這樣此類型的使用者就能夠?qū)⑺c各種類型一起使用,，而且沒有使用 Object 和來(lái)回轉(zhuǎn)換的缺點(diǎn)。通用有向圖類可能如下所示：

class DirectionalGraph<T> :
IEnumerable<T>, ICollection<T>, IList<T>
{
public void Clear() { }
public void Add(T item, IEnumerable<T> inNodes,
IEnumerable<T> outNodes) { }
public void Remove(T item) { }
public bool Contains(T item) { }
static public DirectionalGraph<T> EmptyGraph { get{}}
// implement the interfaces...
}

下一個(gè)示例中,，我將實(shí)現(xiàn)一個(gè)自定義的集合來(lái)存儲(chǔ)用于家譜目的的家族樹（請(qǐng)參見圖 3）,。為簡(jiǎn)化起見，我將做如下假設(shè)：每個(gè)人都有性別和年齡,，每個(gè)人都有生父母,。讓我們稱他們?yōu)槟赣H和父親。

樹是由節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的特殊集合類型,。每個(gè)節(jié)點(diǎn)（如圖 4 中的 Person 類）都存儲(chǔ)著有關(guān)樹中其他節(jié)點(diǎn)的信息,。有一個(gè)特殊的節(jié)點(diǎn)被稱為“根”，它是樹的基礎(chǔ),。所有其他節(jié)點(diǎn)都可以從樹的根節(jié)點(diǎn)開始遍歷訪問(wèn),。我還實(shí)現(xiàn)了 IEnumerable<T>，通過(guò) foreach 循環(huán)枚舉 FamilyTree 的所有成員,。所有人員都輸入到樹中后,，您應(yīng)該能夠回答如下問(wèn)題：A 和 B 兩個(gè)人之間是什么關(guān)系？

注意，此示例中并沒有實(shí)現(xiàn)所有可能的關(guān)系,，但您可以自己向 FindRelationship 方法添加更多的關(guān)系,。另外還需要注意，為了示例的清晰起見,，并沒有對(duì)所有方法都進(jìn)行充分的參數(shù)檢驗(yàn),。建議您在實(shí)現(xiàn)之前確保每個(gè)方法只接受有效的參數(shù)值。

在運(yùn)行圖 5 中的示例時(shí),，應(yīng)該注意圖 6 中顯示的輸出,。

圖 6 家族樹輸出示例(單擊該圖像獲得較小視圖)

圖 6 家族樹輸出示例  (單擊該圖像獲得較大視圖)

此刻您應(yīng)該對(duì) .NET Framework 中的集合、它們是什么,，以及使用它們的時(shí)機(jī)和原因有了很好的理解。集合可以是編程工具箱中的強(qiáng)大工具,，因此了解它何時(shí)有用以及如何聰明地使用它都非常重要,。如果您需要更多的信息，請(qǐng)參閱“更多參考資料”側(cè)欄中的資源,。