了解 C# 列表

Layla Porter

14m 6s

C# 中的 List 类是一种用途广泛的集合类型。 它以动态数组作为其内部数据结构，从而可以高效地操作元素。 创建列表时，您可以指定默认初始容量，以便从一开始就优化内存使用。 该容量是指列表在不重新分配内存的情况下，初始状态下可以容纳的元素数量。

在 Layla Porter 的视频" C# 入门教程 第 7 部分 - 使用 LINQ 查询数据"中，她深入探讨了 C# 列表的功能，演示了如何利用 LINQ（语言集成查询）高效地查询数据。 本文将 Layla 视频中的关键概念和示例进行分解，为初学者提供对 C# 列表的全面理解。

引入 C# 列表

正如莱拉在视频开头（0:03）提到的那样，C# 列表是一种用途广泛的数据结构，允许开发人员存储和操作元素集合。 与数组不同，列表可以动态调整大小，因此非常适合预先不知道元素数量的场景。

使用列表非常简单。 您可以使用 Add 方法向列表中添加元素，该方法会将指定的对象追加到列表末尾。该列表使用从零开始的索引，这意味着第一个元素位于索引 0 处。您还可以使用方括号 ([]) 通过指定的索引访问元素。

要遍历列表，可以使用 foreach 循环，它会按元素出现的顺序遍历每个元素。 如果您需要查找特定元素的首次出现，可以使用带有谓词的 IndexOf 等方法，该方法会根据指定的条件进行搜索。

列表是强类型的，这意味着它可以保存特定类型（T）的对象。 这样可以确保类型安全，并允许使用由指定对象类型定义的方法和属性。 默认情况下，List 使用默认的哈希函数来高效地组织元素。

让我们深入了解一下 List 和 List 类方法的工作原理，就像 Layla 在她的视频中演示的那样。

创建列表

在 C# 中创建列表时，可以设置指定的初始容量来优化内部数据结构。 列表用途广泛，可以从指定的元素集合进行初始化。 您可以使用整数索引访问元素，并使用 foreach 循环遍历它们。与字典不同，列表不依赖默认的哈希函数，并且它们存储强类型对象，从而确保数据管理中的类型安全性和一致性。

在 (0:44) 处，Layla 创建了一个奶酪列表，演示了如何初始化和填充列表。在 C# 中，可以使用 List 类创建列表，其中 T 表示列表中元素的类型。

List<Cheese> cheeseList = new List<Cheese>
{
    new Cheese(1, "Stilton", 3.0m, 5),
    new Cheese(2, "Cheddar", 2.25m, 3),
    new Cheese(3, "Pineapple", 3.5m, 1),
    new Cheese(4, "Brie", 5.5m, 2),
    new Cheese(5, "Roquefort", 3.5m, 5),
};

List<Cheese> cheeseList = new List<Cheese>
{
    new Cheese(1, "Stilton", 3.0m, 5),
    new Cheese(2, "Cheddar", 2.25m, 3),
    new Cheese(3, "Pineapple", 3.5m, 1),
    new Cheese(4, "Brie", 5.5m, 2),
    new Cheese(5, "Roquefort", 3.5m, 5),
};

Dim cheeseList As New List(Of Cheese) From {
    New Cheese(1, "Stilton", 3.0D, 5),
    New Cheese(2, "Cheddar", 2.25D, 3),
    New Cheese(3, "Pineapple", 3.5D, 1),
    New Cheese(4, "Brie", 5.5D, 2),
    New Cheese(5, "Roquefort", 3.5D, 5)
}

Dim cheeseList As New List(Of Cheese) From {
    New Cheese(1, "Stilton", 3.0D, 5),
    New Cheese(2, "Cheddar", 2.25D, 3),
    New Cheese(3, "Pineapple", 3.5D, 1),
    New Cheese(4, "Brie", 5.5D, 2),
    New Cheese(5, "Roquefort", 3.5D, 5)
}

在上述示例中，Layla 使用集合初始化语法创建一个Cheese对象的列表。 她为与 Cheese 类对应的每个奶酪对象指定了 ID、名称、价格和强度等属性，演示了如何在 C# 中创建和初始化列表。

遍历奶酪清单，打印 ID 和名称

Layla Porter 演示了如何使用 foreach 循环遍历cheeseList并仅打印每种奶酪的 ID 和 Name。 以下是代码及解释：

foreach (var cheese in cheeseList)
{
    Console.WriteLine($"ID: {cheese.ID}, Name: {cheese.Name}");
}

foreach (var cheese in cheeseList)
{
    Console.WriteLine($"ID: {cheese.ID}, Name: {cheese.Name}");
}

For Each cheese In cheeseList
    Console.WriteLine($"ID: {cheese.ID}, Name: {cheese.Name}")
Next

For Each cheese In cheeseList
    Console.WriteLine($"ID: {cheese.ID}, Name: {cheese.Name}")
Next

在上述代码中，Layla 使用 foreach 循环遍历cheeseList。 这将打印出列表中的所有元素。循环遍历列表中的每个 Cheese 对象。在每次迭代中，变量cheese保存当前索引处的 Cheese 对象。 使用Console.WriteLine，她打印每个奶酪元素的 ID 和 Name 属性，展示如何在 C# 中访问和显示列表中特定的元素。

使用 LINQ 查询搜索奶酪

在视频 2:45 处，Layla Porter 演示了如何使用 LINQ 根据用户输入搜索特定的奶酪。 她使用ReadLine方法从用户那里获取奶酪名称：

string cheeseName = Console.ReadLine();

string cheeseName = Console.ReadLine();

Dim cheeseName As String = Console.ReadLine()

Dim cheeseName As String = Console.ReadLine()

在列表中搜索项目时，Layla 在 2:51 强调了一个非常重要的关键点。她说，如果我们不使用 LINQ，我们就必须手动遍历集合中的每一种奶酪，才能找到与用户输入匹配的名称，但 LINQ 的辅助库会在后台处理这些操作，使整个过程非常高效。 以下代码片段演示了 Layla (3:40) 如何在不使用 for 循环的情况下遍历列表元素，只需使用 LINQ 查询语法：

if (cheeseList.Any(cheese => cheese.Name == cheeseName))
{
    Cheese cheese = cheeseList.FirstOrDefault(c => c.Name == cheeseName);

    Console.WriteLine($"{cheese.Name} cheese costs £{cheese.Price.ToString()} and has a strength of {cheese.Strength}.");
}
else
{
    Console.WriteLine("I'm sorry, we don't have that cheese.");
}

if (cheeseList.Any(cheese => cheese.Name == cheeseName))
{
    Cheese cheese = cheeseList.FirstOrDefault(c => c.Name == cheeseName);

    Console.WriteLine($"{cheese.Name} cheese costs £{cheese.Price.ToString()} and has a strength of {cheese.Strength}.");
}
else
{
    Console.WriteLine("I'm sorry, we don't have that cheese.");
}

If cheeseList.Any(Function(cheese) cheese.Name = cheeseName) Then
    Dim cheese As Cheese = cheeseList.FirstOrDefault(Function(c) c.Name = cheeseName)

    Console.WriteLine($"{cheese.Name} cheese costs £{cheese.Price.ToString()} and has a strength of {cheese.Strength}.")
Else
    Console.WriteLine("I'm sorry, we don't have that cheese.")
End If

If cheeseList.Any(Function(cheese) cheese.Name = cheeseName) Then
    Dim cheese As Cheese = cheeseList.FirstOrDefault(Function(c) c.Name = cheeseName)

    Console.WriteLine($"{cheese.Name} cheese costs £{cheese.Price.ToString()} and has a strength of {cheese.Strength}.")
Else
    Console.WriteLine("I'm sorry, we don't have that cheese.")
End If

在上述代码中

• Layla 解释说，与其手动遍历列表，不如使用 LINQ 进行更高效的搜索。 Any方法检查列表中是否有任何奶酪匹配用户输入的名称。

• 如果找到匹配项，则元素存在，FirstOrDefault方法检索与输入名称匹配的第一个奶酪。 该方法很安全，因为如果没有找到匹配项，它会返回 null，从而防止潜在的错误。

• 如果找到奶酪，则打印其名称、价格和强度。 否则，将显示一条消息，表明未找到奶酪。

这种方法展现了在 C# 中使用 LINQ 搜索集合的效率和简易性。 代码片段的输出显示在 7:19：（比下面的图像更好的可能吗？）

搜索时处理大小写敏感性

在处理字符串时，Layla 在8:00 提醒，重要的是要记住它们对大小写敏感。为了确保我们的奶酪名称比较不区分大小写，我们需要使用.ToLower()方法将用户输入和列表中的奶酪名称都转换为小写。 这样一来，用户可以输入任何类型的字母大小写，我们的代码仍然能够正确找到匹配的奶酪。 请记住，字符串区分大小写可能会很麻烦，因此正确处理至关重要。

实际示例：按强度查询奶酪

在 (8:50) 处，Layla 创建了一个实际示例，用户可以按强度筛选奶酪，演示了如何将用户输入与 LINQ 查询结合起来。

1. 用户输入提示和读取

Console.WriteLine("What strength cheese are you interested in - choose between 1 and 5");
string strengthString = Console.ReadLine();

Console.WriteLine("What strength cheese are you interested in - choose between 1 and 5");
string strengthString = Console.ReadLine();

Console.WriteLine("What strength cheese are you interested in - choose between 1 and 5")
Dim strengthString As String = Console.ReadLine()

Console.WriteLine("What strength cheese are you interested in - choose between 1 and 5")
Dim strengthString As String = Console.ReadLine()

Layla 在9:05，首先要求用户选择一个介于1到5之间的强度值。通过简单的Console.ReadLine()以获取他们输入的内容。

2. 将输入转换为整数

bool isInt = int.TryParse(strengthString, out int strength);

bool isInt = int.TryParse(strengthString, out int strength);

Dim strength As Integer
Dim isInt As Boolean = Integer.TryParse(strengthString, strength)

Dim strength As Integer
Dim isInt As Boolean = Integer.TryParse(strengthString, strength)

接下来，在 9:16，她确认他们输入的是一个实际的数字。 她建议为此使用int.TryParse。 如果输入正确且成功转换为整数，那就太好了！ 如果不行，那我们也能妥善处理。

3. 按强度过滤奶酪

List<Cheese> cheeseByStrength = cheeseList.Where(c => c.Strength == strength).ToList();

List<Cheese> cheeseByStrength = cheeseList.Where(c => c.Strength == strength).ToList();

Dim cheeseByStrength As List(Of Cheese) = cheeseList.Where(Function(c) c.Strength = strength).ToList()

Dim cheeseByStrength As List(Of Cheese) = cheeseList.Where(Function(c) c.Strength = strength).ToList()

现在到了 Layla 视频中10:25的有趣部分。在这里，她展示了如何使用 LINQ 来过滤我们的奶酪列表，即cheeseList。 使用 LINQ 的Where方法和一个简单的 lambda 表达式(c => c.Strength == strength)，她只提取与用户选择的强度匹配的奶酪。 这给了我们一个新列表，cheeseByStrength。

4. 出货过滤奶酪

foreach (var cheese in cheeseByStrength)
{
    Console.WriteLine($"Name: {cheese.Name} cheese");
}

foreach (var cheese in cheeseByStrength)
{
    Console.WriteLine($"Name: {cheese.Name} cheese");
}

For Each cheese In cheeseByStrength
    Console.WriteLine($"Name: {cheese.Name} cheese")
Next

For Each cheese In cheeseByStrength
    Console.WriteLine($"Name: {cheese.Name} cheese")
Next

最后在12:03，为了圆满结束，Layla 使用 foreach 循环遍历Console.WriteLine中指定的谓词打印其名称。 简单有效！

在 12:17 执行程序时，Layla 演示了用户如何输入强度值，列表将被筛选，只显示具有指定强度的奶酪。 下面显示了示例输出：（更好的图像可能？）

结论

Layla 的视频有效地介绍了 C# 列表的概念以及如何使用 LINQ 查询列表。 通过学习她的例子和解释，初学者可以掌握在 C# 中处理列表和查询数据的扎实基础。 欲了解更多详情和观看实时编程课程，请查看 Layla 的 YouTube频道并加入她的直播。

请记得探索 List 类的各种方法和属性，例如Insert方法、谓词函数等，以增强您理解和有效操作列表的能力。