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C#泛型实例详解
本文以实例形式讲述了C#泛型的用法,有助于读者深入理解C#泛型的原理,具体分析如下:
首先需要明白什么时候使用泛型:
当针对不同的数据类型,采用相似的逻辑算法,为了避免重复,可以考虑使用泛型。
一、针对类的泛型
针对不同类型的数组,写一个针对数组的"冒泡排序"。
1.思路
● 针对类的泛型,泛型打在类旁。
● 由于在"冒泡排序"中需要对元素进行比较,所以泛型要约束成实现IComparable接口。
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 SortHelper<int> isorter = new SortHelper<int>(); 6 int[] iarray = {8, 7, 1, 2, 12}; 7 isorter.BubbleSort(iarray); 8 foreach (int item in iarray) 9 { 10 Console.Write(item+ ", "); 11 } 12 Console.ReadKey(); 13 } 14 } 15 16 public class SortHelper<T> where T : IComparable 17 { 18 public void BubbleSort(T[] array) 19 { 20 int length = array.Length; 21 for (int i = 0; i <= length -2; i++) 22 { 23 for (int j = length - 1; j >= 1; j--) 24 { 25 if (array[j].CompareTo(array[j-1]) < 0) 26 { 27 T temp = array[j]; 28 array[j] = array[j - 1]; 29 array[j - 1] = temp; 30 } 31 } 32 } 33 } 34 }
运行结果如下图所示:
2.关于泛型约束
where T : IComparable 把T约束为实现IComparable接口
where T : class
where T : struct
where T : IComparable, new() 约束泛型必须有构造函数
3.关于冒泡算法
● 之所以for (int i = 0; i <= length -2; i++),这是边界思维,比如有一个长度为5的数组,如果0号位元素最终调换到4号位,每次调一个位,需要经过4次才能到4号位,即for(int i = 0; i <= 5-2, i++),i依次为0, 1, 2, 4,期间经历了4次。
● 至于for (int j = length - 1; j >= 1; j--)循环,即遍历从最后一个元素开始到索引为1的元素,每次与前一个位置上的元素比较。
4.关于比较
int类型之所以能比较,是因为int类型也实现了IComparable接口。
byte类型也一样实现了IComparable接口。
二、自定义一个类,使之也能实现冒泡算法
冒泡算法涉及到元素比较,所以自定义类必须实现IComparable接口。
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 Book[] bookArray = new Book[2]; 6 Book book1 = new Book(100, "书一"); 7 Book book2 = new Book(80, "书二"); 8 bookArray[0] = book1; 9 bookArray[1] = book2; 10 11 Console.WriteLine("冒泡之前:"); 12 foreach (Book b in bookArray) 13 { 14 Console.WriteLine("书名:{0},价格:{1}", b.Title, b.Price); 15 } 16 17 SortHelper<Book> sorter = new SortHelper<Book>(); 18 sorter.BubbleSort(bookArray); 19 Console.WriteLine("冒泡之后:"); 20 foreach (Book b in bookArray) 21 { 22 Console.WriteLine("书名:{0},价格:{1}", b.Title, b.Price); 23 } 24 Console.ReadKey(); 25 } 26 } 27 28 public class SortHelper<T> where T : IComparable 29 { 30 public void BubbleSort(T[] array) 31 { 32 int length = array.Length; 33 for (int i = 0; i <= length -2; i++) 34 { 35 for (int j = length - 1; j >= 1; j--) 36 { 37 if (array[j].CompareTo(array[j-1]) < 0) 38 { 39 T temp = array[j]; 40 array[j] = array[j - 1]; 41 array[j - 1] = temp; 42 } 43 } 44 } 45 } 46 } 47 48 //自定义类实现IComparable接口 49 public class Book : IComparable 50 { 51 private int price; 52 private string title; 53 54 public Book(){} 55 56 public Book(int price, string title) 57 { 58 this.price = price; 59 this.title = title; 60 } 61 62 public int Price 63 { 64 get { return this.price; } 65 } 66 67 public string Title 68 { 69 get { return this.title; } 70 } 71 72 public int CompareTo(object obj) 73 { 74 Book book = (Book)obj; 75 return this.Price.CompareTo(book.Price); 76 } 77 }
运行结果如下图所示:
三、针对方法的泛型
继续上面的例子,自定义一个类,并定义泛型方法。
1 //方法泛型 2 public class MethodSortHelper 3 { 4 public void BubbleSort<T>(T[] array) where T : IComparable 5 { 6 int length = array.Length; 7 for (int i = 0; i <= length - 2; i++) 8 { 9 for (int j = length - 1; j >= 1; j--) 10 { 11 if (array[j].CompareTo(array[j - 1]) < 0) 12 { 13 T temp = array[j]; 14 array[j] = array[j - 1]; 15 array[j - 1] = temp; 16 } 17 } 18 } 19 } 20 }
主程序如下:
1 class Program 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 Book[] bookArray = new Book[2]; 6 Book book1 = new Book(100, "书一"); 7 Book book2 = new Book(80, "书二"); 8 bookArray[0] = book1; 9 bookArray[1] = book2; 10 11 Console.WriteLine("冒泡之前:"); 12 foreach (Book b in bookArray) 13 { 14 Console.WriteLine("书名:{0},价格:{1}", b.Title, b.Price); 15 } 16 17 MethodSortHelper sorter = new MethodSortHelper(); 18 sorter.BubbleSort<Book>(bookArray); 19 Console.WriteLine("冒泡之后:"); 20 foreach (Book b in bookArray) 21 { 22 Console.WriteLine("书名:{0},价格:{1}", b.Title, b.Price); 23 } 24 Console.ReadKey(); 25 } 26 }
运行结果如下图所示:
另外,使用泛型方法的时候,除了按以下:
还可以这样写:
可见,泛型方法可以根据数组实例隐式推断泛型是否满足条件。
四、泛型的其它优点
1.避免隐式装箱和拆箱
以下包含隐式装箱和拆箱:
1 ArrayList list = new ArrayList(); 2 for(int i = 0; i < 3; i++) 3 { 4 list.Add(i); //Add接收的参数类型是引用类型object,这里包含了隐式装箱 5 } 6 for(int i = 0; i < 3; i++) 7 { 8 int value = http://www.mamicode.com/(int)list[i]; //引用类型强转成值类型,拆箱 9 Console.WriteLine(value); 10 }
使用泛型避免隐式装箱和拆箱:
1 List<int> list = new List<int>(); 2 for(int i = 0; i < 3; i++) 3 { 4 list.Add(i); 5 } 6 for(int i = 0; i < 3; i++) 7 { 8 int value =http://www.mamicode.com/ list[i]; 9 Console.WriteLine(value); 10 }
2.能在编译期间及时发现错误
不使用泛型,在编译期不会报错的一个例子:
ArrayList list = new ArrayList(); int i = 100; list.Add(i); string value = http://www.mamicode.com/(string)list[0];>
使用泛型,在编译期及时发现错误:
List<int> list = new List<int>(); int i = 100; list.Add(i); string value = http://www.mamicode.com/(string)list[0];>
五、使用泛型的技巧
1.在当前文件中给泛型取别名
using IntList = List<int>; IntList list = new IntList(); list.Add(1);
2.在不同文件中使用泛型别名,定义一个类派生于泛型
public class IntList : List<int>{}
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