C# 集合

15.1 List

创建与初始化

// 创建空列表
List<int> numbers = new();

// 初始化
List<string> fruits = new() { "apple", "banana", "orange" };

// 指定容量
List<int> scores = new(100);

常用操作

List<string> fruits = new();

// 添加
fruits.Add("apple");
fruits.AddRange(new[] { "banana", "orange" });

// 插入
fruits.Insert(1, "grape");

// 访问
Console.WriteLine(fruits[0]);  // apple

// 修改
fruits[0] = "Apple";

// 删除
fruits.Remove("banana");
fruits.RemoveAt(0);
fruits.RemoveAll(f => f.StartsWith("o"));

// 查找
bool has = fruits.Contains("apple");
int index = fruits.IndexOf("orange");
string found = fruits.Find(f => f.Length > 5);

// 排序
fruits.Sort();
fruits.Reverse();

// 数量
Console.WriteLine(fruits.Count);

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15.2 Dictionary<TKey, TValue>

创建与初始化

// 创建字典
Dictionary<string, int> ages = new();

// 初始化
var scores = new Dictionary<string, int>
{
    { "Alice", 85 },
    { "Bob", 90 },
    { "Charlie", 78 }
};

常用操作

var dict = new Dictionary<string, int>();

// 添加
dict.Add("Alice", 25);
dict["Bob"] = 30;  // 添加或更新

// 访问
Console.WriteLine(dict["Alice"]);  // 25

// 安全访问
if (dict.TryGetValue("Charlie", out int age))
{
    Console.WriteLine(age);
}

// 检查
bool has = dict.ContainsKey("Alice");
bool hasVal = dict.ContainsValue(25);

// 删除
dict.Remove("Bob");

// 遍历
foreach (var kvp in dict)
{
    Console.WriteLine($"{kvp.Key}: {kvp.Value}");
}

foreach (var key in dict.Keys)
{
    Console.WriteLine(key);
}

---

15.3 Queue 与 Stack

Queue 队列（FIFO）

Queue<string> queue = new();

// 入队
queue.Enqueue("first");
queue.Enqueue("second");
queue.Enqueue("third");

// 查看
Console.WriteLine(queue.Peek());  // first

// 出队
string first = queue.Dequeue();  // first

// 数量
Console.WriteLine(queue.Count);  // 2

Stack 栈（LIFO）

Stack<string> stack = new();

// 入栈
stack.Push("first");
stack.Push("second");
stack.Push("third");

// 查看
Console.WriteLine(stack.Peek());  // third

// 出栈
string top = stack.Pop();  // third

// 数量
Console.WriteLine(stack.Count);  // 2

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15.4 HashSet

HashSet<int> numbers = new();

// 添加
numbers.Add(1);
numbers.Add(2);
numbers.Add(2);  // 重复，不添加

// 检查
Console.WriteLine(numbers.Contains(1));  // True

// 集合运算
HashSet<int> set1 = new() { 1, 2, 3, 4 };
HashSet<int> set2 = new() { 3, 4, 5, 6 };

set1.UnionWith(set2);         // 并集: 1,2,3,4,5,6
set1.IntersectWith(set2);     // 交集: 3,4,5,6
set1.ExceptWith(set2);        // 差集: 1,2
set1.SymmetricExceptWith(set2); // 对称差集

---

15.5 LINQ 基础

查询语法

int[] numbers = { 5, 2, 8, 1, 9, 3 };

var query = from n in numbers
            where n > 3
            orderby n
            select n;

foreach (var n in query)
{
    Console.WriteLine(n);  // 5, 8, 9
}

方法语法

var result = numbers
    .Where(n => n > 3)
    .OrderBy(n => n)
    .ToList();

常用操作符

int[] numbers = { 5, 2, 8, 1, 9, 3 };

// 过滤
var filtered = numbers.Where(n => n > 3);

// 投影
var squares = numbers.Select(n => n * n);

// 排序
var sorted = numbers.OrderBy(n => n);
var desc = numbers.OrderByDescending(n => n);

// 聚合
int count = numbers.Count();
int sum = numbers.Sum();
double avg = numbers.Average();
int max = numbers.Max();
int min = numbers.Min();

// 分页
var page = numbers.Skip(2).Take(3);  // 跳过 2 个，取 3 个

// 转换
List<int> list = numbers.ToList();
int[] array = numbers.ToArray();
Dictionary<int, string> dict = numbers.ToDictionary(n => n, n => $"Item{n}");

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15.6 集合选择指南

场景	推荐集合
有序列表	List<T>
键值对	Dictionary<K,V>
先进先出	Queue<T>
后进先出	Stack<T>
去重	HashSet<T>
线程安全	ConcurrentDictionary<K,V>

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15.7 本章小结

• List<T> 是最常用的动态数组
• Dictionary<K,V> 提供键值对存储
• Queue<T> 先进先出，Stack<T> 后进先出
• HashSet<T> 用于去重和集合运算
• LINQ 提供强大的查询功能
• 根据场景选择合适的集合类型

练习题

1. 使用 List<T> 存储学生成绩，计算平均分
2. 使用 Dictionary 统计单词出现频率
3. 使用 LINQ 过滤并排序集合
4. 以下代码输出什么？

   var dict = new Dictionary<string, int> { {"A", 1} };
   dict["A"] = 2;
   Console.WriteLine(dict["A"]);