1集合是什么
数组的长度一开始就定死了；集合是 C# 准备好的一批专门存数据、找数据的类型，可以按下标取、按键取，还能随时添加、删除元素。
背后是几种常见的数据结构：栈后进先出，队列先进先出，列表是能自动变长的有序数据，哈希表存一对对键和值，按键查得很快。
2相同的用法
这些集合大多实现了相同的接口，所以都能添加、删除，都能用 foreach 遍历，也都有 Count 表示装了几个元素。下面六种集合各新建一个，打印各自的 Count。本节例子都是顶级语句写法（不写类和 Main，代码从第一行开始执行）：
| 1 | using System.Collections; | // 引入 System.Collections 命名空间，六种集合都在这里 |
| 2 | | |
| 3 | ICollection[] boxes = { | // ICollection 是它们共同实现的接口，这里建一个接口数组 |
| 4 | new ArrayList(), new Hashtable(), new SortedList(), | // 新建动态数组、哈希表、排序列表 |
| 5 | new Stack(), new Queue(), new BitArray(8) }; | // 新建栈、队列、8 位的位数组；数组结束 |
| 6 | foreach (ICollection c in boxes) | // 逐个取出每个集合 |
| 7 | Console.WriteLine(c.GetType().Name + "：" + c.Count); | // 打印类名和 Count（元素个数） |
ArrayList：0 Hashtable：0 SortedList：0 Stack：0 Queue：0 BitArray：8
前五个都是 0，BitArray 却是 8：位数组一新建就有 8 位，每一位默认是 false。
3元素按 object 存放
早期的集合把元素都按 object 类型存。所有类型最终都继承自 object，所以 ArrayList 里整数、字符串都能放；可取出来只是一个 object，直接交给 int 变量会报错：
| 3 | ArrayList al = new ArrayList(); | // 新建动态数组 al（ArrayList 下面细讲） |
| 4 | al.Add(45); | // 放进整数 45 |
| 5 | al.Add("abc"); | // 也能放进字符串 "abc" |
| 6 | int first = al[0]; | // 取出的是 object，直接赋给 int |
Program.cs(6,13): error CS0266: 无法将类型“object”隐式转换为“int”。存在一个显式转换(是否缺少强制转换?)
得先强制转换，告诉编译器这其实是个 int：
| 6 | int first = (int)al[0]; | // (int) 是强制转换：把 object 转回 int |
| 7 | Console.WriteLine(first); | // 输出 45 |
所以微软文档建议新代码改用泛型的 List<T> 和 Dictionary<TKey,TValue>，取出来直接就是 int，不用强转（泛型下一章细讲）：
| 1 | List<int> nums = new List<int>(); | // List<int>：只装 int 的列表 |
| 2 | nums.Add(45); | // 放进 45 |
| 3 | int first = nums[0]; | // 取出来就是 int，不用强转 |
| 4 | Console.WriteLine(first); | // 输出 45 |
| 5 | | |
| 6 | Dictionary<string, int> ages = new Dictionary<string, int>(); | // 字典：键是 string，值是 int |
| 7 | ages.Add("Amy", 20); | // 存一对：键 "Amy"，值 20 |
| 8 | Console.WriteLine(ages["Amy"]); | // 按键 "Amy" 取值，输出 20 |
45 20
4命名空间要写对
这六种集合都在 System. 命名空间里，末尾有个 s，少了就报错：
| 1 | using System.Collection; | // 少写了末尾的 s |
Program.cs(1,14): error CS0234: 命名空间“System”中不存在类型或命名空间名“Collection”(是否缺少程序集引用?)
5动态数组 ArrayList
像数组一样能按下标访问每一项，不同的是会自动调整大小。
| 3 | ArrayList al = new ArrayList(); | // 新建一个空的动态数组 |
| 4 | al.Add(45); | // Add 加到末尾：[45] |
| 5 | al.Add(78); | // [45, 78] |
| 6 | al.Add(33); | // [45, 78, 33] |
| 7 | al.Insert(1, 10); | // Insert 在下标 1 插入 10，后面的往后挪：[45, 10, 78, 33] |
| 8 | Console.WriteLine("个数：" + al.Count); | // Count 是 4 |
| 9 | foreach (object x in al) | // 按顺序逐个取出，每一项都是 object |
| 10 | Console.Write(x + " "); | // 打印 45 10 78 33 |
| 11 | Console.WriteLine(); | // 换行 |
| 13 | al.Remove(78); | // Remove 删掉 78，后面的往前补：[45, 10, 33] |
| 14 | al.Sort(); | // Sort 按大小排序：[10, 33, 45] |
个数：4 45 10 78 33 10 33 45
“有序”指保持放进去的先后顺序，不会自动排大小；要排大小得调用 Sort。
6哈希表 Hashtable
每一项都是一对键和值。存的时候先根据键算出哈希码，决定放进哪一格；取的时候用键再算一次，直接找到那一格。
| 3 | Hashtable ht = new Hashtable(); | // 新建哈希表 |
| 4 | ht.Add("Tom", 18); | // 存一对：键 "Tom"，值 18 |
| 5 | ht.Add("Amy", 20); | // 键 "Amy"，值 20 |
| 6 | ht.Add("Ben", 19); | // 键 "Ben"，值 19 |
| 7 | Console.WriteLine(ht["Amy"]); | // 用键取值：输出 20 |
| 8 | Console.WriteLine(ht.ContainsKey("Bob")); | // ContainsKey 问有没有这个键：没有 Bob，输出 False |
| 9 | foreach (DictionaryEntry e in ht) | // DictionaryEntry 表示一对键值 |
| 10 | Console.WriteLine(e.Key + "：" + e.Value); | // 打印键和值，顺序不一定 |
20 False Ben：19 Amy：20 Tom：18
同一个程序再运行一次，遍历顺序又变了。哈希表只管按键找得快，不保证顺序：
20 False Tom：18 Ben：19 Amy：20
类名是 Hashtable，t 小写；写成大写 T 的 HashTable 就报错（教程开头这样写是笔误）：
| 3 | HashTable ht = new Hashtable(); | // 类型名写成大写 T |
Program.cs(3,1): error CS0246: 未能找到类型或命名空间名“HashTable”(是否缺少 using 指令或程序集引用?)
7排序列表 SortedList
既能按键取，也能按下标取。它里面是两个数组，一个放键、一个放值，每放进一项都按键的顺序插到该在的位置。
| 3 | SortedList sl = new SortedList(); | // 新建排序列表 |
| 4 | sl.Add("Tom", 18); | // 放进 Tom：[Tom] |
| 5 | sl.Add("Amy", 20); | // Amy 按字母排到最前：[Amy, Tom] |
| 6 | sl.Add("Ben", 19); | // Ben 插到中间：[Amy, Ben, Tom] |
| 7 | Console.WriteLine(sl["Ben"]); | // 按键取：输出 19 |
| 8 | Console.WriteLine(sl.GetKey(0) + "：" + sl.GetByIndex(0)); | // 按下标 0 取键和值：Amy：20 |
| 9 | foreach (DictionaryEntry e in sl) | // 遍历每一对键值 |
| 10 | Console.WriteLine(e.Key + "：" + e.Value); | // 按键排好的顺序打印 |
19 Amy：20 Amy：20 Ben：19 Tom：18
排好序的代价是放进去时要挪位置，通常比哈希表慢。
8堆栈 Stack
这里的堆栈就是前面说的栈，和内存里的堆没有关系。它后进先出，像一摞盘子，只能从最上面放、从最上面拿。
| 3 | Stack st = new Stack(); | // 新建栈 |
| 4 | st.Push('A'); | // Push 推入：A |
| 5 | st.Push('B'); | // 底 A、B 顶 |
| 6 | st.Push('C'); | // 底 A、B、C 顶 |
| 7 | Console.WriteLine(st.Peek()); | // Peek 只看最上面的，不拿走：C |
| 8 | Console.WriteLine(st.Pop()); | // Pop 弹出最上面的：C |
| 9 | Console.WriteLine(st.Pop()); | // 再弹出：B |
| 10 | Console.WriteLine("还剩 " + st.Count + " 个"); | // 只剩 A，Count 是 1 |
C C B 还剩 1 个
9队列 Queue
先进先出，像排队打饭，先来的先走。
| 3 | Queue q = new Queue(); | // 新建队列 |
| 4 | q.Enqueue('A'); | // Enqueue 入队：队头 A |
| 5 | q.Enqueue('B'); | // 队头 A、B 队尾 |
| 6 | q.Enqueue('C'); | // 队头 A、B、C 队尾 |
| 7 | Console.WriteLine(q.Peek()); | // Peek 只看队头，不拿走：A |
| 8 | Console.WriteLine(q.Dequeue()); | // Dequeue 从队头出队：A |
| 9 | Console.WriteLine(q.Dequeue()); | // 再出队：B |
| 10 | Console.WriteLine("还剩 " + q.Count + " 个"); | // 只剩 C，Count 是 1 |
A A B 还剩 1 个
栈和队列放进去的顺序一样，拿出来的顺序正好相反。
10点阵列 BitArray
也叫位数组，每一格只存一位：1 或 0，在 C# 里就是 true 或 false，下标从 0 开始。
| 3 | BitArray ba = new BitArray(8); | // 新建 8 位的位数组，每位默认 false |
| 4 | ba[0] = true; | // 第 0 位设成 true |
| 5 | ba[3] = true; | // 第 3 位设成 true |
| 6 | foreach (bool b in ba) | // 逐位取出，每位是 bool |
| 7 | Console.Write(b ? 1 : 0); | // ? : 是条件运算符：true 打印 1，false 打印 0 |
| 8 | Console.WriteLine(); | // 换行 |
| 9 | ba.Length = 10; | // 把位数改成 10 |
| 10 | Console.WriteLine(ba.Length); | // 输出 10 |
10010000 10
教程说事先不知道要几位时用它：位数可以改，把 Length 设成 10 就变成十位。
11小结
- 动态数组 ArrayList：按下标取，能自动变长。
- 哈希表 Hashtable：按键取，不保证顺序。
- 排序列表 SortedList：按键、按下标都能取，总是按键排好序。
- 栈 Stack 后进先出，队列 Queue 先进先出。
- 位数组 BitArray：每格一位，存
true或false。 - 写新代码时，优先用
List、Dictionary这些泛型集合。
下一节：ArrayList 取出来是 object，每次都要强转。能不能让集合一开始就说好只装 int？