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C# 中 Array、ArrayList 和 List 的比较
在 C# 中，Array、ArrayList 和 List<T> 都用于存储和管理数据集合，但它们在类型安全性、性能、灵活性和使用场景上存在显著差异。以下是对这三种集合的详细比较：
1. 概述
| 特性 | Array | ArrayList | List<T> |
|---|---|---|---|
| 类型 | 基础数据结构 | 非泛型集合 | 泛型集合 |
| 类型安全 | 类型安全 | 非类型安全 | 类型安全 |
| 性能 | 固定大小，高性能 | 动态大小，性能较低 | 动态大小，高性能 |
| 灵活性 | 固定大小 | 动态大小 | 动态大小 |
| 使用场景 | 固定大小集合 | 动态集合（已过时） | 动态集合（推荐） |
2. 详细比较
2.1 Array（数组）
-
定义：
Array是 C# 中最基本的集合类型，用于存储固定大小的元素集合。 -
类型安全：数组是类型安全的，只能存储声明时指定的类型。
-
性能：由于大小固定，数组在内存分配和访问上非常高效。
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灵活性：数组大小在声明后不能改变，需要重新声明才能调整大小。
-
使用场景：适用于大小固定且不需要频繁修改的集合。
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示例代码：
int[] numbers = new int[5] { 1, 2, 3, 4, 5 }; numbers[0] = 10; // 修改元素
2.2 ArrayList
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定义：
ArrayList是一个动态数组，可以存储任意类型的对象。 -
类型安全：
ArrayList是非泛型集合，可以存储任何类型的对象，但需要进行类型转换。 -
性能：由于需要进行类型转换和动态扩容，性能相对较低。
-
灵活性：动态大小，可以根据需要自动调整容量。
-
使用场景：在 .NET Framework 中用于动态集合，但已被
List<T>替代。 -
示例代码：
ArrayList list = new ArrayList(); list.Add(1); // 添加整数 list.Add("Hello"); // 添加字符串 int num = (int)list[0]; // 需要显式类型转换
2.3 List<T>
-
定义：
List<T>是一个泛型集合，用于存储动态大小的元素集合。 -
类型安全：
List<T>是泛型集合，只能存储指定类型的元素，避免了类型转换的开销。 -
性能：由于类型安全和动态扩容机制，
List<T>在性能上优于ArrayList，接近数组。 -
灵活性：动态大小，可以根据需要自动调整容量。
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使用场景：推荐用于需要动态集合的场景，是现代 C# 开发中的首选。
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示例代码：
List<int> numbers = new List<int>(); numbers.Add(1); // 添加整数 numbers.Add(2); int first = numbers[0]; // 直接访问元素
3. 性能对比
| 操作 | Array | ArrayList | List<T> |
|---|---|---|---|
| 初始化 | 高效 | 高效 | 高效 |
| 添加元素 | 不支持动态添加 | 动态添加，性能较低 | 动态添加，性能较高 |
| 访问元素 | 高效 | 高效 | 高效 |
| 删除元素 | 不支持动态删除 | 动态删除，性能较低 | 动态删除，性能较高 |
| 内存占用 | 固定大小 | 动态扩容 | 动态扩容 |
4. 推荐使用场景
-
Array：适用于大小固定且不需要频繁修改的集合。
-
ArrayList：已过时，不推荐使用。在需要动态集合时，优先选择
List<T>。 -
List<T>：适用于需要动态集合的场景，是现代 C# 开发中的首选。
5. 示例代码对比
5.1 Array 示例
int[] numbers = new int[5] { 1, 2, 3, 4, 5 };
numbers[0] = 10; // 修改元素
Console.WriteLine(numbers[0]); // 输出：10
5.2 ArrayList 示例
ArrayList list = new ArrayList();
list.Add(1); // 添加整数
list.Add("Hello"); // 添加字符串
int num = (int)list[0]; // 需要显式类型转换
Console.WriteLine(num); // 输出：1
5.3 List<T> 示例
List<int> numbers = new List<int>(); numbers.Add(1); // 添加整数 numbers.Add(2); int first = numbers[0]; // 直接访问元素 Console.WriteLine(first); // 输出：1
通过以上比较，可以清楚地看到 Array、ArrayList 和 List<T> 的优缺点。在现代 C# 开发中，建议优先使用 List<T>，因为它结合了类型安全和动态大小的优点，同时性能也优于 ArrayList。