public class Range
{
public int Low { get; set; } public int High { get; set; }
public IEnumerable<int> GetNumbers()
{
for (int counter = Low; counter <= High; counter++)
{
yield return counter;
}
}
}
Используем класс Range следующим образом:
var range = new Range {Low = 0, High = 10}; var enumerator = range.GetNumbers(); foreach (int number in enumerator)
{
Console.WriteLine(number);
}
На консоль будут выведены числа от 0 до 10. Интересно, что если изменить объект range после получения перечислителя enumerator, это повлияет на выполнение цикла foreach. Следующий код выводит числа от 0 до 5.
var range = new Range {Low = 0, High = 10}; var enumerator = range.GetNumbers();
range.High = 5; // изменяем свойство объекта range foreach (int number in enumerator)
{
Console.WriteLine(number);
}
Возможности итераторов широко используются в технологии LINQ to Objects, которая будет описана далее.
9. Стандартные интерфейсы коллекций
Платформа .NET включает большой набор типов для предоставления стандартных коллекций – списков, множеств, словарей. Эти типы можно разделить на несколько категорий: базовые интерфейсы и вспомогательные классы, классы для коллекций-списков и словарей, набор классов для построения собственных коллекций. Типы сгруппированы в следующие пространства имён:
1. System.Collections – коллекции, в которых элемент коллекции пред-
ставлен как object (слаботипизированные коллекции).
2. System.Collections.Specialized – специальные коллекции.
32
3. System.Collections.Generic – универсальные классы и интерфейсы коллекций.
4. System.Collections.ObjectModel – базовые и вспомогательные типы, ко-
торые могут применяться для построения пользовательских коллекций.
5. System.Collections.Concurrent – коллекции для использования в мно-
гопоточных приложениях.
Рис. 3. Стандартные интерфейсы коллекций.
Опишем набор интерфейсов, реализуемых практически всеми типами коллекций. Основу набора составляют интерфейсы IEnumerable<T> и IEnumerable. Они отражают фундаментальное свойство любой коллекции – возможность перечислить её элементы. Слаботипизированные словари реализуют интерфейс
IDictionaryEnumerator для перебора пар «ключ-значение» (DictionaryEntry –
вспомогательная структура, у которой определены свойства Key и Value).
public interface IDictionaryEnumerator : IEnumerator
{
DictionaryEntry Entry { get; } object Key { get; }
object Value { get; }
}
33
Интерфейс ICollection предназначен для коллекций, запоминающих число хранимых элементов. Этот интерфейс определяет свойство Count, а также метод для копирования коллекции в массив и свойства для синхронизации коллекции при многопоточном использовании.
public interface ICollection : IEnumerable
{
// метод
void CopyTo(Array array, int index);
// свойства
int Count { get; }
bool IsSynchronized { get; } object SyncRoot { get; }
}
Универсальный интерфейс ICollection<T> также поддерживает свойство для количества элементов. Кроме этого, он предоставляет методы для добавления и удаления элементов, копирования элементов в массив, поиска элемента.
public interface ICollection<T> : IEnumerable<T>
{
// методы
void Add(T item); void Clear();
bool Contains(T item);
void CopyTo(T[] array, int arrayIndex); bool Remove(T item);
// свойства
int Count { get; }
bool IsReadOnly { get; }
}
Интерфейс IList описывает набор данных, которые проецируются на массив. Дополнительно к функциональности, унаследованной от IEnumerable и ICollection, интерфейс IList позволяет обращаться к элементу по индексу, добавлять, удалять и искать элементы.
public interface IList : ICollection
{
// методы
int Add(object value); void Clear();
bool Contains(object value); int IndexOf(object value);
void Insert(int index, object value); void Remove(object value);
void RemoveAt(int index);
34
// свойства
bool IsFixedSize { get; } bool IsReadOnly { get; }
object this[int index] { get; set; }
}
Возможности интерфейса IList<T> тождественны возможностям IList.
public interface IList<T> : ICollection<T>
{
// методы
int IndexOf(T item);
void Insert(int index, T item); void RemoveAt(int index);
// свойство
T this[int index] { get; set; }
}
В качестве примера работы с интерфейсом IList<T> рассмотрим метод Permutate(), генерирующий все перестановки указанного набора данных.
public static IEnumerable<IList<T>> Permutate<T>(IList<T> sequence, int count)
{
if (count == 1)
{
yield return sequence;
}
else
{
for (var i = 0; i < count; i++)
{
foreach (var perm in Permutate(sequence, count - 1))
{
yield return perm;
}
// циклический сдвиг sequence T last = sequence[count - 1]; sequence.RemoveAt(count - 1); sequence.Insert(0, last);
}
}
}
Интерфейсы IDictionary и IDictionary<TKey, TValue> определяют прото-
кол взаимодействия для коллекций-словарей (KeyValuePair<TKey, TValue> – это вспомогательная структура, у которой определены свойства Key и Value).
35
public interface IDictionary : ICollection
{
// методы
void Add(object key, object value); void Clear();
bool Contains(object key); IDictionaryEnumerator GetEnumerator(); void Remove(object key);
// свойства
bool IsFixedSize { get; } bool IsReadOnly { get; }
object this[object key] { get; set; }
ICollection Keys { get; } |
// |
все |
ключи словаря |
ICollection Values { get; } |
// |
все |
значения словаря |
} |
|
|
|
public interface IDictionary<TKey, TValue> : ICollection<KeyValuePair<TKey, TValue>>
{
// методы
void Add(TKey key, TValue value); bool ContainsKey(TKey key);
bool Remove(TKey key);
bool TryGetValue(TKey key, out TValue value);
// свойства
TValue this[TKey key] { get; set; } ICollection<TKey> Keys { get; } ICollection<TValue> Values { get; }
}
Для работы с коллекциями-множествами предназначен интерфейс ISet<T>. Его набор методов отражает типичные операции для множеств.
public interface ISet<T> : ICollection<T>
{
bool Add(T item);
void ExceptWith(IEnumerable<T> other); void IntersectWith(IEnumerable<T> other);
bool IsProperSubsetOf(IEnumerable<T> other); bool IsProperSupersetOf(IEnumerable<T> other); bool IsSubsetOf(IEnumerable<T> other);
bool IsSupersetOf(IEnumerable<T> other); bool Overlaps(IEnumerable<T> other); bool SetEquals(IEnumerable<T> other);
void SymmetricExceptWith(IEnumerable<T> other); void UnionWith(IEnumerable<T> other);
}
36