C#中常用的数据结构

liuian 2025-08-01 18:41 50 浏览

写在前面

最近在使用.net 开发一些程序。它使用的编程语言是C#。我们来看一下它的常用的数据结构有哪些。

常用数据结构

C# 中常见的数据结构：

1数组 (Array)：用于存储固定大小的同类型元素集合。
2列表 (List)：动态大小的数组，可以随时添加或删除元素。
3链表 (LinkedList)：由节点组成的集合，每个节点包含对下一个节点的引用，适合频繁插入和删除操作。
4集合 (HashSet)：不允许重复元素的集合，使用哈希表实现，适合快速查找。
5字典 (Dictionary<TKey, TValue>)：键值对集合，使用哈希表实现，适合根据键快速查找值。
6队列 (Queue)：先进先出（FIFO）的数据结构，适合需要顺序处理的场景。
7栈 (Stack)：先进后出（LIFO）的数据结构，适合后进先处理的场景。
8堆 (Heap)：通常通过 PriorityQueue<TElement, TPriority> 实现，用于优先级队列。
9图 (Graph)：可以使用邻接表或邻接矩阵表示，用于表示节点及其连接关系。
10集合 (SortedSet)：自动排序且不允许重复元素的集合。
这些数据结构各有特点，适用于不同的场景和需求。在选择数据结构时，应根据具体情况考虑时间复杂度、空间复杂度和操作的频率等因素。

代码示例

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        // 1. 数组 (Array)
        int[] scores = { 85, 90, 78, 92, 88 };
        Console.WriteLine("学生成绩:");
        foreach (var score in scores)
        {
            Console.WriteLine(score);
        }

        // 2. 列表 (List<T>)
        List<string> students = new List<string>();
        students.Add("Alice");
        students.Add("Bob");
        Console.WriteLine("\n学生名单:");
        foreach (var student in students)
        {
            Console.WriteLine(student);
        }

        // 3. 链表 (LinkedList<T>)
        LinkedList<string> playlist = new LinkedList<string>();
        playlist.AddLast("Song A");
        playlist.AddLast("Song B");
        Console.WriteLine("\n播放列表:");
        foreach (var song in playlist)
        {
            Console.WriteLine(song);
        }

        // 4. 集合 (HashSet<T>)
        HashSet<string> interests = new HashSet<string>();
        interests.Add("Music");
        interests.Add("Sports");
        interests.Add("Music"); // 不会添加重复的 "Music"
        Console.WriteLine("\n兴趣标签:");
        foreach (var interest in interests)
        {
            Console.WriteLine(interest);
        }

        // 5. 字典 (Dictionary<TKey, TValue>)
        Dictionary<int, string> studentDict = new Dictionary<int, string>();
        studentDict.Add(1, "Alice");
        studentDict.Add(2, "Bob");
        Console.WriteLine("\n学生字典:");
        foreach (var entry in studentDict)
        {
            Console.WriteLine(#34;ID: {entry.Key}, 姓名: {entry.Value}");
        }

        // 6. 队列 (Queue<T>)
        Queue<string> queue = new Queue<string>();
        queue.Enqueue("Customer 1");
        queue.Enqueue("Customer 2");
        Console.WriteLine("\n排队服务:");
        while (queue.Count > 0)
        {
            Console.WriteLine(#34;服务: {queue.Dequeue()}");
        }

        // 7. 栈 (Stack<T>)
        Stack<string> backStack = new Stack<string>();
        backStack.Push("Page 1");
        backStack.Push("Page 2");
        Console.WriteLine("\n浏览器后退功能:");
        while (backStack.Count > 0)
        {
            Console.WriteLine(#34;后退到: {backStack.Pop()}");
        }

        // 8. 堆 (Heap)
        PriorityQueue<string, int> taskQueue = new PriorityQueue<string, int>();
        taskQueue.Enqueue("Task A", 2); // 优先级 2
        taskQueue.Enqueue("Task B", 1); // 优先级 1
        Console.WriteLine("\n任务处理顺序:");
        while (taskQueue.Count > 0)
        {
            var task = taskQueue.Dequeue();
            Console.WriteLine(#34;处理: {task}");
        }

        // 9. 图 (Graph)
        Dictionary<string, List<string>> graph = new Dictionary<string, List<string>>();
        graph["Alice"] = new List<string> { "Bob", "Charlie" };
        graph["Bob"] = new List<string> { "Alice", "David" };
        Console.WriteLine("\n社交网络图:");
        foreach (var user in graph)
        {
            Console.WriteLine(#34;{user.Key} 的好友: {string.Join(", ", user.Value)}");
        }

        // 10. 集合 (SortedSet<T>)
        SortedSet<string> sortedInterests = new SortedSet<string>();
        sortedInterests.Add("Music");
        sortedInterests.Add("Sports");
        sortedInterests.Add("Art");
        Console.WriteLine("\n排序的兴趣标签:");
        foreach (var interest in sortedInterests)
        {
            Console.WriteLine(interest);
        }
    }
}