C#泛型實例詳解
本文以實例形式講述了C#泛型的用法，有助于讀者深入理解C#泛型的原理，具體分析如下：
首先需要明白什么時候使用泛型：
當針對不同的數(shù)據(jù)類型，采用相似的邏輯算法，為了避免重復，可以考慮使用泛型。
一、針對類的泛型
針對不同類型的數(shù)組，寫一個針對數(shù)組的"冒泡排序"。
1.思路
● 針對類的泛型，泛型打在類旁。
● 由于在"冒泡排序"中需要對元素進行比較，所以泛型要約束成實現(xiàn)IComparable接口。
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
SortHelper<int> isorter = new SortHelper<int>();
int[] iarray = {8, 7, 1, 2, 12};
isorter.BubbleSort(iarray);
foreach (int item in iarray)
{
Console.Write(item+ ", ");
}
Console.ReadKey();
}
}
public class SortHelper<T> where T : IComparable
{
public void BubbleSort(T[] array)
{
int length = array.Length;
for (int i = 0; i <= length -2; i++)
{
for (int j = length - 1; j >= 1; j--)
{
if (array[j].CompareTo(array[j-1]) < 0)
{
T temp = array[j];
array[j] = array[j - 1];
array[j - 1] = temp;
}
}
}
}
}
運行結果如下圖所示：
2.關于泛型約束
where T : IComparable 把T約束為實現(xiàn)IComparable接口
where T : class
where T : struct
where T : IComparable, new() 約束泛型必須有構造函數(shù)
3.關于冒泡算法
● 之所以for (int i = 0; i <= length -2; i++)，這是邊界思維，比如有一個長度為5的數(shù)組，如果0號位元素最終調換到4號位，每次調一個位，需要經(jīng)過4次才能到4號位，即for(int i = 0; i <= 5-2, i++)，i依次為0， 1， 2， 4，期間經(jīng)歷了4次。
● 至于for (int j = length - 1; j >= 1; j--)循環(huán)，即遍歷從最后一個元素開始到索引為1的元素，每次與前一個位置上的元素比較。
4.關于比較
int類型之所以能比較，是因為int類型也實現(xiàn)了IComparable接口。
byte類型也一樣實現(xiàn)了IComparable接口。
二、自定義一個類，使之也能實現(xiàn)冒泡算法
冒泡算法涉及到元素比較，所以自定義類必須實現(xiàn)IComparable接口。
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Book[] bookArray = new Book[2];
Book book1 = new Book(100, "書一");
Book book2 = new Book(80, "書二");
bookArray[0] = book1;
bookArray[1] = book2;
Console.WriteLine("冒泡之前：");
foreach (Book b in bookArray)
{
Console.WriteLine("書名：{0}，價格：{1}", b.Title, b.Price);
}
SortHelper<Book> sorter = new SortHelper<Book>();
sorter.BubbleSort(bookArray);
Console.WriteLine("冒泡之后：");
foreach (Book b in bookArray)
{
Console.WriteLine("書名：{0}，價格：{1}", b.Title, b.Price);
}
Console.ReadKey();
}
}
public class SortHelper<T> where T : IComparable
{
public void BubbleSort(T[] array)
{
int length = array.Length;
for (int i = 0; i <= length -2; i++)
{
for (int j = length - 1; j >= 1; j--)
{
if (array[j].CompareTo(array[j-1]) < 0)
{
T temp = array[j];
array[j] = array[j - 1];
array[j - 1] = temp;
}
}
}
}
}
//自定義類實現(xiàn)IComparable接口
public class Book : IComparable
{
private int price;
private string title;
public Book(){}
public Book(int price, string title)
{
this.price = price;
this.title = title;
}
public int Price
{
get { return this.price; }
}
public string Title
{
get { return this.title; }
}
public int CompareTo(object obj)
{
Book book = (Book)obj;
return this.Price.CompareTo(book.Price);
}
}
運行結果如下圖所示：
三、針對方法的泛型
繼續(xù)上面的例子，自定義一個類，并定義泛型方法。
//方法泛型
public class MethodSortHelper
{
public void BubbleSort<T>(T[] array) where T : IComparable
{
int length = array.Length;
for (int i = 0; i <= length - 2; i++)
{
for (int j = length - 1; j >= 1; j--)
{
if (array[j].CompareTo(array[j - 1]) < 0)
{
T temp = array[j];
array[j] = array[j - 1];
array[j - 1] = temp;
}
}
}
}
}
主程序如下：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Book[] bookArray = new Book[2];
Book book1 = new Book(100, "書一");
Book book2 = new Book(80, "書二");
bookArray[0] = book1;
bookArray[1] = book2;
Console.WriteLine("冒泡之前：");
foreach (Book b in bookArray)
{
Console.WriteLine("書名：{0}，價格：{1}", b.Title, b.Price);
}
MethodSortHelper sorter = new MethodSortHelper();
sorter.BubbleSort<Book>(bookArray);
Console.WriteLine("冒泡之后：");
foreach (Book b in bookArray)
{
Console.WriteLine("書名：{0}，價格：{1}", b.Title, b.Price);
}
Console.ReadKey();
}
}
運行結果如下圖所示：
另外，使用泛型方法的時候，除了按以下：
MethodSortHelper sorter = new MethodSortHelper(); sorter.BubbleSort<Book>(bookArray);
還可以這樣寫：
MethodSortHelper sorter = new MethodSortHelper();
sorter.BubbleSort(bookArray);
可見，泛型方法可以根據(jù)數(shù)組實例隱式推斷泛型是否滿足條件。
四、泛型的其它優(yōu)點
1.避免隱式裝箱和拆箱
以下包含隱式裝箱和拆箱：
ArrayList list = new ArrayList();
for(int i = 0; i < 3; i++)
{
list.Add(i); //Add接收的參數(shù)類型是引用類型object，這里包含了隱式裝箱
}
for(int i = 0; i < 3; i++)
{
int value = (int)list[i]; //引用類型強轉成值類型，拆箱
Console.WriteLine(value);
}
使用泛型避免隱式裝箱和拆箱：
List<int> list = new List<int>();
for(int i = 0; i < 3; i++)
{
list.Add(i);
}
for(int i = 0; i < 3; i++)
{
int value = list[i];
Console.WriteLine(value);
}
2.能在編譯期間及時發(fā)現(xiàn)錯誤
不使用泛型，在編譯期不會報錯的一個例子：
ArrayList list = new ArrayList(); int i = 100; list.Add(i); string value = (string)list[0];
使用泛型，在編譯期及時發(fā)現(xiàn)錯誤：
List<int> list = new List<int>(); int i = 100; list.Add(i); string value = (string)list[0];
五、使用泛型的技巧
1.在當前文件中給泛型取別名
using IntList = List<int>; IntList list = new IntList(); list.Add(1);
2.在不同文件中使用泛型別名，定義一個類派生于泛型
public class IntList : List<int>{}
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