generic collections C#

Program.cs

using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;

class Program
{
    static void Main()
    {
        Console.OutputEncoding = Encoding.UTF8;

        DictionaryDemo();
        SortedDictionaryDemo();
        HashSetDemo();
        SortedSetDemo();
        LinkedListDemo();
        ListDemo();
        SortedListDemo();
        StackDemo();
        QueueDemo();
    }

    static void DictionaryDemo()
    {
        // словник представляє колекцію ключів і значень, генеричний еквівалент hashtable
        var openWith = new Dictionary<string, string>();

        openWith.Add("txt", "notepad.exe");
        openWith.Add("bmp", "paint.exe");
        openWith.Add("dib", "paint.exe");
        openWith.Add("rtf", "wordpad.exe");

        try
        {
            openWith.Add("txt", "winword.exe"); // ключ уже існує, викине виняток
        }
        catch
        {
            Console.WriteLine("елемент з таким ключем уже існує!\n");
        }

        Console.WriteLine("для ключа \"rtf\", значення є " + openWith["rtf"]);

        openWith["rtf"] = "winword.exe"; // змінюємо значення за ключем

        Console.WriteLine("для ключа \"rtf\", значення є " + openWith["rtf"]);

        // якщо ключ не існував, створюється новий
        openWith["doc"] = "winword.exe";

        // trygetvalue ефективніше для частих перевірок ключів, яких немає
        string? value = "";
        if (openWith.TryGetValue("tif", out value))
        {
            Console.WriteLine("для ключа = \"tif\", значення = {0}.", value);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("ключ \"tif\" не знайдено.");
        }

        if (!openWith.ContainsKey("mp"))
        {
            openWith.Add("mp3", "winamp.exe");
            Console.WriteLine("для ключа \"mp3\", значення є " + openWith["mp3"]);
        }

        Console.WriteLine();
        foreach (KeyValuePair<string, string> kvp in openWith)
            Console.WriteLine("ключ: {0}, значення: {1}", kvp.Key, kvp.Value);

        Console.WriteLine();
        foreach (string s in openWith.Values)
            Console.WriteLine("значення = " + s);

        Console.WriteLine();
        foreach (string s in openWith.Keys)
            Console.WriteLine("ключ = " + s);

        openWith.Remove("doc");

        Console.WriteLine();
        if (!openWith.ContainsKey("doc"))
            Console.WriteLine("ключ \"doc\" не знайдено.");

        Console.WriteLine();
    }

    static void SortedDictionaryDemo()
    {
        // відсортований словник представляє пари ключ-значення, відсортовані за ключем
        var openWith = new SortedDictionary<string, string>();

        openWith.Add("txt", "notepad.exe");
        openWith.Add("bmp", "paint.exe");
        openWith.Add("dib", "paint.exe");
        openWith.Add("rtf", "wordpad.exe");

        try
        {
            openWith.Add("txt", "winword.exe"); // ключ уже існує, викинеться виняток
        }
        catch
        {
            Console.WriteLine("елемент з таким ключем уже існує!\n");
        }

        Console.WriteLine("для ключа \"rtf\", значення є " + openWith["rtf"]);

        openWith["rtf"] = "winword.exe"; // змінюємо значення за ключем

        Console.WriteLine("для ключа \"rtf\", значення є " + openWith["rtf"]);

        // якщо ключ не існував, створюється новий
        openWith["doc"] = "winword.exe";

        // trygetvalue ефективніше для частих перевірок ключів, яких немає
        string? value = "";
        if (openWith.TryGetValue("tif", out value))
        {
            Console.WriteLine("для ключа = \"tif\", значення = {0}.", value);
        }
        else
        {
            Console.WriteLine("ключ \"tif\" не знайдено.");
        }

        if (!openWith.ContainsKey("mp"))
        {
            openWith.Add("mp3", "winamp.exe");
            Console.WriteLine("для ключа \"mp3\", значення є " + openWith["mp3"]);
        }

        Console.WriteLine();
        foreach (KeyValuePair<string, string> kvp in openWith)
            Console.WriteLine("ключ: {0}, значення: {1}", kvp.Key, kvp.Value);

        Console.WriteLine();
        foreach (string s in openWith.Values)
            Console.WriteLine("значення = " + s);

        Console.WriteLine();
        foreach (string s in openWith.Keys)
            Console.WriteLine("ключ = " + s);

        openWith.Remove("doc");

        Console.WriteLine();
        if (!openWith.ContainsKey("doc"))
            Console.WriteLine("ключ \"doc\" не знайдено.");

        Console.WriteLine();
    }

    static void HashSetDemo()
    {
        // hashset видаляє дублікати з масиву, унікальні елементи
        string[] array1 = { "кішка", "собака", "кішка", "леопард", "тигр", "кішка" };

        Console.WriteLine(string.Join(", ", array1));

        var animals = new HashSet<string>(array1);

        string[] array2 = animals.ToArray();

        Console.WriteLine(string.Join(", ", array2));

        int[] ar1 = { 1, 2, 3 };
        int[] ar2 = { 3, 4, 5 };
        int[] ar3 = { 9, 10, 11 };

        var hs = new HashSet<int>(ar1);
        bool a = hs.Overlaps(ar2);
        bool b = hs.Overlaps(ar3);

        Console.WriteLine("\n" + a); // true
        Console.WriteLine(b + "\n"); // false

        var countries = new HashSet<string> { "УКРАЇНА", "США", "АВСТРАЛІЯ", "КАНАДА", "КИТАЙ", "ФРАНЦІЯ" };
        Console.WriteLine("містить Австралію: " + countries.Contains("АВСТРАЛІЯ"));
        Console.WriteLine("містить Англію: " + countries.Contains("АНГЛІЯ") + "\n");

        countries.Add("ІТАЛІЯ");
        countries.Add("МЕКСИКА");
        countries.Add("ІТАЛІЯ");

        foreach (string coun in countries)
            Console.WriteLine(coun);

        countries.Remove("КАНАДА");
        countries.RemoveWhere(c => c.Contains("США"));

        Console.WriteLine();
        foreach (string coun in countries)
            Console.WriteLine(coun);

        countries.UnionWith(animals);

        Console.WriteLine();
        foreach (string coun in countries)
            Console.WriteLine(coun);

        Console.WriteLine();
    }

    static void SortedSetDemo()
    {
        // відсортований набір, унікальні елементи в порядку
        string[] array1 = { "кішка", "собака", "кішка", "леопард", "тигр", "кішка" };

        var animals = new SortedSet<string>(array1);

        Console.WriteLine(string.Join(", ", animals));

        var countries = new SortedSet<string> { "УКРАЇНА", "США", "АВСТРАЛІЯ", "КАНАДА", "КИТАЙ", "ФРАНЦІЯ" };

        countries.Add("ІТАЛІЯ");
        countries.Add("МЕКСИКА");
        countries.Add("ІТАЛІЯ");

        Console.WriteLine("\n" + string.Join(", ", countries) + "\n");
    }

    static void LinkedListDemo()
    {
        // двозв'язний список для ефективних вставок/видалень
        string[] words = { "лисиця", "стрибнула", "через", "собаку", "чорну", "велику" };
        var sentence = new LinkedList<string>(words);
        Display(sentence, "Значення двозв'язного списку:");
        Console.WriteLine("sentence містить \"стрибнула\" = {0}",
            sentence.Contains("стрибнула"));

        // додаємо 'сьогодні' на початок
        sentence.AddFirst("сьогодні");
        Display(sentence, "Тест 1: Додаємо 'сьогодні' на початок списку:");

        // переміщуємо перший вузол на кінець
        LinkedListNode<string> mark1 = sentence.First;
        sentence?.RemoveFirst();
        sentence?.AddLast(mark1);
        Display(sentence, "Тест 2: Переміщуємо перший вузол на останній:");

        // змінюємо останній вузол на 'вчора'
        sentence.RemoveLast();
        sentence.AddLast("вчора");
        Display(sentence, "Тест 3: Змінюємо останній вузол на 'вчора':");

        // переміщуємо останній вузол на початок
        mark1 = sentence.Last;
        sentence.RemoveLast();
        sentence.AddFirst(mark1);
        Display(sentence, "Тест 4: Переміщуємо останній вузол на перший:");

        // позначаємо останнє входження 'через' дужками
        sentence.RemoveFirst();
        LinkedListNode<string> current = sentence.FindLast("через");
        IndicateNode(current, "Тест 5: Позначаємо останнє входження 'через':");

        // додаємо 'лінива' та 'стара' після 'через' (вузол current)
        sentence.AddAfter(current, "стара");
        sentence.AddAfter(current, "лінива");
        IndicateNode(current, "Тест 6: Додаємо 'лінива' та 'стара' після 'через':");

        // позначаємо вузол 'лисиця'
        current = sentence.Find("лисиця");
        IndicateNode(current, "Тест 7: Позначаємо вузол 'лисиця':");

        // додаємо 'швидка' та 'коричнева' перед 'лисиця'
        sentence.AddBefore(current, "коричнева");
        sentence.AddBefore(current, "швидка");
        IndicateNode(current, "Тест 8: Додаємо 'швидка' та 'коричнева' перед 'лисиця':");

        // зберігаємо посилання на current ('лисиця') та попередній вузол, позначаємо 'собаку'
        mark1 = current;
        LinkedListNode<string> mark2 = current.Previous;
        current = sentence.Find("собаку");
        IndicateNode(current, "Тест 9: Позначаємо вузол 'собаку':");

        // addbefore викине invalidoperationexception, якщо вузол уже в списку
        Console.WriteLine("Тест 10: Викидаємо виняток, додаючи вузол (лисиця), що вже в списку:");
        try
        {
            sentence.AddBefore(current, mark1);
        }
        catch (InvalidOperationException ex)
        {
            Console.WriteLine("Повідомлення винятку: {0}", ex.Message);
        }
        Console.WriteLine();

        // видаляємо вузол mark1 та додаємо перед current
        sentence.Remove(mark1);
        sentence.AddBefore(current, mark1);
        IndicateNode(current, "Тест 11: Переміщуємо посилання на вузол (лисиця) перед поточним (собаку):");

        // видаляємо поточний вузол
        sentence.Remove(current);
        IndicateNode(current, "Тест 12: Видаляємо поточний вузол (собаку) та намагаємося позначити:");

        // додаємо видалений вузол після mark2
        sentence.AddAfter(mark2, current);
        IndicateNode(current, "Тест 13: Додаємо вузол, видалений у тесті 11, після посилання (коричнева):");

        // remove знаходить та видаляє перший вузол з заданим значенням
        sentence.Remove("стара");
        Display(sentence, "Тест 14: Видаляємо вузол зі значенням 'стара':");

        // при приведенні до iccollection<string>, add додає в кінець
        sentence.RemoveLast();
        ICollection<string> icoll = sentence;
        icoll.Add("носоріг");
        Display(sentence, "Тест 15: Видаляємо останній вузол, приводимо до iccollection та додаємо 'носоріг':");

        Console.WriteLine("Тест 16: Копіюємо список у масив:");
        string[] sArray = new string[sentence.Count];
        sentence.CopyTo(sArray, 0);

        foreach (string s in sArray)
        {
            Console.Write(s + ", ");
        }

        // очищуємо всі вузли
        sentence.Clear();

        Console.WriteLine();
        Console.WriteLine("\nТест 17: Очищуємо двозв'язний список. Містить 'стрибнула' = {0}",
            sentence.Contains("стрибнула"));

        Console.WriteLine();
    }

    static void ListDemo()
    {
        // список представляє типізований список об'єктів з доступом за індексом, методи пошуку, сортування, маніпуляції
        var dinosaurs = new List<string>();

        Console.WriteLine("\nМісткість: {0}", dinosaurs.Capacity);

        dinosaurs.Add("тиранозавр");
        dinosaurs.Add("трицератопс");
        dinosaurs.Add("стегозавр");
        dinosaurs.Add("апатозавр");
        dinosaurs.Add("анкилозавр");

        Console.WriteLine();
        foreach (string dinosaur in dinosaurs)
            Console.WriteLine(dinosaur);

        Console.WriteLine("\nМісткість: {0}", dinosaurs.Capacity);
        Console.WriteLine("Кількість: {0}", dinosaurs.Count);

        Console.WriteLine("\nМістить(\"тиранозавр\"): {0}",
            dinosaurs.Contains("тиранозавр"));

        Console.WriteLine("\nВставляємо(2, \"кархародонтозавр\")");
        dinosaurs.Insert(2, "кархародонтозавр");

        Console.WriteLine();
        foreach (string dinosaur in dinosaurs)
            Console.WriteLine(dinosaur);

        // доступ за індексом через властивість item
        Console.WriteLine("\ndinosaurs[3]: {0}", dinosaurs[3]);

        Console.WriteLine("\nВидаляємо(\"кархародонтозавр\")");
        dinosaurs.Remove("кархародонтозавр");

        Console.WriteLine();
        foreach (string dinosaur in dinosaurs)
            Console.WriteLine(dinosaur);

        dinosaurs.TrimExcess();
        Console.WriteLine("\nTrimExcess()");
        Console.WriteLine("Місткість: {0}", dinosaurs.Capacity);
        Console.WriteLine("Кількість: {0}", dinosaurs.Count);

        dinosaurs.Clear();
        Console.WriteLine("\nClear()");
        Console.WriteLine("Місткість: {0}", dinosaurs.Capacity);
        Console.WriteLine("Кількість: {0}", dinosaurs.Count);

        Console.WriteLine();
    }

    static void SortedListDemo()
    {
        // відсортований список, пари ключ-значення, відсортовані за ключем з IComparer<t>
        var sl = new SortedList<string, int>();
        Console.WriteLine(sl.Capacity);

        sl.Add("Олександр", 1989);
        Console.WriteLine(sl.Capacity);

        sl.Add("Анастасія", 1991);
        sl.Add("Микола", 1995);
        sl.Add("Андрій", 1990);
        sl.Add("Костянтин", 1993);
        sl.Add("Марія", 1994);

        Console.WriteLine("----------------------------");

        foreach (var kvp in sl)
            Console.WriteLine("ключ = {0}, значення = {1}", kvp.Key, kvp.Value);

        Console.WriteLine("----------------------------");

        Console.WriteLine();
        foreach (int item in sl.Values)
            Console.WriteLine("значення = {0}", item);

        Console.WriteLine("----------------------------");

        Console.WriteLine();
        foreach (string s in sl.Keys)
        {
            Console.WriteLine("ключ = {0}", s);
        }

        Console.WriteLine();
    }

    static void StackDemo()
    {
        // стек, принцип LIFO (last in - first out), генеричний
        var st = new Stack<int>();
        st.Push(100);
        st.Push(200);
        st.Push(300);

        foreach (var i in st)
            Console.WriteLine(i);

        Console.WriteLine("-------");
        st.Pop();
        foreach (var i in st)
            Console.WriteLine(i);

        Console.WriteLine("-------");
        int last = st.Peek();

        Console.WriteLine(last);

        Console.WriteLine("-------");
        Console.WriteLine(st.Contains(1));
        Console.WriteLine(st.Contains(100));
        Console.WriteLine("-------");

        st.Clear();
        Console.WriteLine(st.Count);
        Console.WriteLine();
    }

    static void QueueDemo()
    {
        // черга, принцип FIFO (first in - first out), генеричний
        var q = new Queue<int>();
        for (int i = 1; i <= 5; i++)
        {
            q.Enqueue(i * 10);
            Console.WriteLine(q.Dequeue());
        }

        Console.WriteLine("-----");
        Console.WriteLine(q.Count);
        Console.WriteLine("-----");

        for (int i = 1; i <= 5; i++)
            q.Enqueue(i * 10);

        Console.WriteLine(q.Peek());
        Console.WriteLine("-----");

        foreach (int i in q)
            Console.WriteLine(i);
        Console.WriteLine();
    }

    private static void Display(LinkedList<string> words, string test)
    {
        Console.WriteLine(test);
        foreach (string word in words)
        {
            Console.Write(word + " ");
        }
        Console.WriteLine();
        Console.WriteLine();
    }

    private static void IndicateNode(LinkedListNode<string> node, string test)
    {
        Console.WriteLine(test);
        if (node.List == null)
        {
            Console.WriteLine("Вузол '{0}' не в списку.\n",
                node.Value);
            return;
        }

        StringBuilder result = new StringBuilder("(" + node.Value + ")");
        LinkedListNode<string> nodeP = node.Previous;

        while (nodeP != null)
        {
            result.Insert(0, nodeP.Value + " ");
            nodeP = nodeP.Previous;
        }

        node = node.Next;
        while (node != null)
        {
            result.Append(" " + node.Value);
            node = node.Next;
        }

        Console.WriteLine(result);
        Console.WriteLine();
    }
}