C# 程式設計利器之五：集合物件深度解析

C# 集合物件：從陣列到泛型集合的完整指南

「若需使用同類型的多個物件，可使用集合與陣列。」陣列大小固定，元素數量動態變化時應改用集合類別。.NET Framework 提供豐富集合：List<T>、ArrayList、佇列、堆疊、鏈結清單、字典等。本文聚焦最常用的陣列與列表集合。

一、陣列基礎與自訂型別陣列

1. 簡單整數陣列

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        int[] users = new int[5];
        users[0] = 10;
        users[1] = 20;
        // ...
    }
}

2. 自訂型別陣列

先定義類別封裝屬性，再建立該類別的陣列。

/// 

/// 自訂型別 User，封裝 Name 屬性
/// 
public class User
{
    private string name;
    public string Name
    {
        get { return name; }
        set { name = value; }
    }
}

// 使用自訂型別陣列
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        User[] user = new User[2]; // 定義 User 型別陣列
        User u = new User();
        u.Name = "Beniao";
        user[0] = u;
        Console.WriteLine(user[0].Name); // 輸出: Beniao
    }
}

二、集合物件核心概念

• 非泛型集合：位於 System.Collections，儲存 object，需裝箱/拆箱，不具型別安全。
• 泛型集合：位於 System.Collections.Generic，型別安全、效能優（值型別免裝箱），.NET 2.0+ 首選。
• 介面分類：IList（列表）、ICollection、IEnumerable、IDictionary（字典）等。

三、列表集合：ArrayList vs List<T>

using System;
using System.Collections;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        // 非泛型 ArrayList
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.Add("張三");
        list.Insert(1, "李四");
        string name = list[0].ToString();
        list.RemoveAt(1);
        int index = list.IndexOf("張三");
        list.Sort();

        // 泛型 List - 推薦使用
        List l = new List();
        l.Add(1); l.Add(7); l.Add(3); l.Add(9); l.Add(6); l.Add(10);
        l.Sort();
        foreach (int i in l) Console.Write(i + " "); // 1 3 6 7 9 10
        l.Remove(10); // 依值移除
    }
}

四、佇列：先進先出 (FIFO)

• System.Collections.Queue（非泛型）
• System.Collections.Generic.Queue<T>（泛型，強型別）
• 容量自動成長（4、8、16、32...），預設非泛型建立 32 項空間。
• 專案中較少直接使用，略過程式碼範例。

五、鏈結清單、堆疊、字典

鏈結清單（LinkedList<T>）適合頻繁插入刪除；堆疊（Stack<T>）後進先出；字典（Dictionary<TKey, TValue>）鍵值對快速查找。實務上視需求選用，建議查閱《C# 2005 & .NET 3.0 高級程式設計 (第 5 版)》深入學習。

總結建議

1. 優先使用泛型集合（List<T>、Dictionary<TKey, TValue> 等），型別安全且效能最佳。
2. 固定大小、高效能隨機存取用陣列；動態增刪、功能豐富用集合。
3. 需 FIFO 用 Queue<T>，LIFO 用 Stack<T>，鍵值查找用 Dictionary<TKey, TValue>。