icollection 查询

ICollection 查询：全面解析与应用指南

一、ICollection 接口

ICollection 是一个通用的集合接口，在 .NET 框架中具有重要的地位，它继承自 IEnumerable 接口，并增加了对集合元素进行计数（通过 Count 属性）以及确定集合是否为只读（通过 IsReadOnly 属性）的功能，许多常见的集合类型，如 List<T>、HashSet<T> 等都实现了 ICollection 接口，这使得它们能够被统一地以特定方式进行处理和操作。

二、基本查询操作

（一）元素遍历

通过实现 IEnumerator 接口的 GetEnumerator 方法，可以获取集合的枚举器，从而遍历集合中的每个元素，以下是一个使用 foreach 循环遍历 List<int> 集合的示例代码：

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };
foreach (int number in numbers)
{
    Console.WriteLine(number);
}

这段代码会依次输出集合中的整数。

（二）元素计数

利用 ICollection 接口的 Count 属性，可以方便地获取集合中元素的个数。

int count = numbers.Count;
Console.WriteLine("元素个数：" + count);

对于上述的numbers 列表，将输出“元素个数：5”。

（三）判断只读性

IsReadOnly 属性用于判断集合是否为只读，如果是只读集合，尝试修改其元素会引发异常。

bool isReadOnly = numbers.IsReadOnly;
Console.WriteLine("集合是否只读：" + isReadOnly);

对于普通的 List<int> 集合，这里会输出“集合是否只读：False”，而如果是Array.AsReadOnly() 返回的只读数组包装器，则会输出“集合是否只读：True”。

三、高级查询技巧

（一）LINQ 查询

Language Integrated Query（LINQ）提供了强大的功能来查询和操作实现了 ICollection 接口的集合，使用Where 方法筛选出集合中的偶数：

var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0);
foreach (int even in evenNumbers)
{
    Console.WriteLine(even);
}

这将输出集合中的偶数，还可以使用Select 方法进行元素转换，如将整数集合转换为字符串集合：

var stringNumbers = numbers.Select(n => n.ToString());
foreach (string str in stringNumbers)
{
    Console.WriteLine(str);
}

（二）多条件查询与排序

结合 LINQ 的OrderBy、OrderByDescending 以及逻辑运算符，可以实现复杂的多条件查询与排序，先筛选出大于 2 的数，然后按从小到大排序：

var filteredAndSorted = numbers.Where(n => n > 2).OrderBy(n => n);
foreach (int num in filteredAndSorted)
{
    Console.WriteLine(num);
}

对于给定的numbers 集合，将输出“3 4 5”。

四、性能考虑

在大量数据处理时，选择合适的集合类型和查询方式对性能至关重要，如果需要频繁插入和删除元素，可能LinkedList<T> 会比List<T> 更合适；而对于大量的随机访问操作，List<T> 则更具优势，在编写复杂查询时，应尽量避免不必要的重复计算和过度的数据复制。

五、相关问题与解答

（一）问题：如何在不修改原集合的情况下创建一个新的筛选后的集合？

解答：可以使用 LINQ 的ToList 或ToArray 方法。

var newList = numbers.Where(n => n > 2).ToList();

这样newList 就是一个新的只包含大于 2 的元素的列表，原numbers 集合不会被改变。

（二）问题：当集合元素类型比较复杂时，如何自定义元素相等比较逻辑来进行查询操作？

解答：可以通过实现自定义的IEqualityComparer<T> 接口，并在查询方法（如Contains、Distinct 等）中指定使用该比较器。

public class CustomComparer : IEqualityComparer<MyComplexType>
{
    public bool Equals(MyComplexType x, MyComplexType y)
    {
        // 自定义相等比较逻辑
        return x.Property1 == y.Property1 && x.Property2 == y.Property2;
    }
    public int GetHashCode(MyComplexType obj)
    {
        // 根据自定义逻辑返回哈希码
        return obj.Property1.GetHashCode() ^ obj.Property2.GetHashCode();
    }
}
// 在使用 Distinct 方法时指定比较器
var distinctItems = complexCollection.Distinct(new CustomComparer());

这样可以按照自定义的规则来判断元素是否相等并进行去重等操作。