集合的概念
集合是由一些确定的、彼此不同的成员或者元素构成的一个整体。如果将紧密相关的数据组合到一个集合中，则能够更有效地处理这些紧密相关的数据。代替编写不同的代码来处理每一单独的对象，您可以使用相同的调用代码来处理一个集合的所有元素。

在c#中可以使用 Array 类和 System.Collections 类添加、移除和修改集合中的个别元素或某一范围内的元素。甚至可以将整个集合复制到另一个集合中。在 .NET Framework 2.0 版中，泛型集合类提供了新功能，并使得创建强类型集合变得容易。

虽然c#中提供了多种集合类可供我们选择，但为了加深对这种数据类型的理解，构造自己的集合类无疑是最好的选择。下面给出了基于数组及链表两种实现的集合类。

1//集合的接口，定义了集合类中应实现的所有方法

2    public interface IBag:IEnumerable

3    {

  4        void Add(object element);//添加一个对象到集合中
  5        void AddAll(IBag bag);//把一个集合中的所有对象添加到另一个集合中
  6        int Size{get;}//获得集合的大小
  7        bool IsEmpty();//检查集合是否为空
  8        object RemoveRandom();//随机从集合中删除一个对象
  9        object Remove(object target);//删除指定的元素
 10        IBag Union(IBag bag);//合并两个集合中的元素，得到一个新的集合
 11        bool Contains(object target);检查指定对象是否在集合中
 12    }
 13
 14
 15//集合的数组实现
 16
 17    public class ArrayBag:IBag
 18    {
 19        int DEDAULT_CAPACITY = 1000;
 20        Random random = new Random();
 21        int count=0;
 22        object[] contents;
 23
 24        public ArrayBag()
 25        {
 26            contents = new object[DEDAULT_CAPACITY];
 27            //count = 0;
 28        }
 29        public ArrayBag(int initialCapacity)
 30        {
 31            contents = new object[initialCapacity];
 32           // count = 0;
 33        }
 34        IBag 成员#region IBag 成员
 35
 36        public void Add(object element)
 37        {
 38            if (Size == contents.Length)
 39            {
 40                ExpandCapacity();
 41            }
 42            contents[count] = element;
 43            count++;
 44        }
 45        private void ExpandCapacity()
 46        {
 47            object[] temp = new object[contents.Length * 2];
 48            for (int index = 0; index < contents.Length; index++)
 49            {
 50                temp[index] = contents[index];
 51            }
 52            contents = temp;
 53        }
 54
 55        public void AddAll(IBag bag)
 56        {
 57            foreach (object o in bag)
 58            {
 59                Add(o);
 60            }
 61        }
 62
 63        public int Size
 64        {
 65            get { return count; }
 66        }
 67
 68        public bool IsEmpty()
 69        {
 70           return (count==0);
 71        }
 72
 73        public object RemoveRandom()
 74        {
 75            if (IsEmpty())
 76            {
 77                throw new Exception("this colleciton is empty!");
 78            }
 79            int choice = random.Next(count);
 80            
 81            object result = contents[choice];
 82            contents[choice] = contents[count - 1];
 83            contents[count - 1] = null;
 84            count--;
 85            return result;
 86        }
 87
 88        public object Remove(object target)
 89        {
 90            if (IsEmpty())
 91            {
 92                throw new Exception("the collection is empty");
 93            }
 94            int index = Find(target);
 95            if (index == -1)
 96            {
 97                throw new Exception("not found!");
 98            }
 99            else
100            {
101                object result = contents[index];
102                contents[index] = contents[count - 1];
103                contents[count - 1] = null;
104                count--;
105                return result;
106            }
107        }
108
109        private int Find(object target)
110        {
111            for (int i = 0; i < count; i++)
112            {
113                if (contents[i].Equals(target))
114                    return i;
115            }
116            return -1;
117        }
118
119        public IBag Union(IBag bag)
120        {
121            ArrayBag both = new ArrayBag();
122            for (int index = 0; index < count; index++)
123            {
124                both.Add(contents[index]);
125            }
126            foreach (object o in bag)
127            {
128                both.Add(o);
129            }
130            return both;
131        }
132
133        public bool Contains(object target)
134        {
135            if (Find(target) != -1)
136            {
137                return true;
138            }
139            else
140            {
141                return false;
142            }
143        }
144
145
146        public IEnumerator GetEnumerator()
147        {
148            for (int index = 0; index < count; index++)
149            {
150                yield return contents[index];
151            }
152        }
153
154        #endregion
155
156        public override string ToString()
157        {
158            StringBuilder sb = new StringBuilder();
159            for (int i = 0; i < count; i++)
160            {
161                sb.Append(contents[i] + " ");
162            }
163            return sb.ToString();
164        }
165
166    }
167}
168
169//集合的链表实现
170 public class LinkNode
171    {
172        object element;
173
174        public object Element
175        {
176            get { return element; }
177            set { element = value; }
178        }
179        LinkNode next;
180
181        public LinkNode Next
182        {
183            get { return next; }
184            set { next = value; }
185        }
186        public LinkNode(object element)
187        {
188            this.element = element;
189            next = null;
190        }
191        public LinkNode()
192        {
193        }
194
195    }
196    public class LinkedBag:IBag
197    {
198        IBag 成员#region IBag 成员
199
200        LinkNode contents;
201        int count;
202        Random r = new Random();
203
204        public void Add(object element)
205        {
206            LinkNode node = new LinkNode(element);
207            node.Next = contents;
208            contents = node;
209            count++;
210        }
211
212        public void AddAll(IBag bag)
213        {
214            foreach (object o in bag)
215            {
216                Add(o);
217            }
218        }
219
220        public int Size
221        {
222            get { return count; }
223        }
224
225        public bool IsEmpty()
226        {
227            return (count==0);
228        }
229
230        public object RemoveRandom()
231        {
232            object result = null;
233            LinkNode previous, current;
234            if (IsEmpty())
235            {
236                throw new Exception("collection is empty!");
237            }
238            int choice = r.Next(count);
239            if (choice == 0)
240            {
241                result = contents.Element;
242                contents = contents.Next;
243            }
244            else
245            {
246                previous = contents;
247                for (int i = 1; i < choice; i++)
248                {
249                    previous = previous.Next;
250                }
251                current = previous.Next;
252                result = current.Element;
253                previous.Next = current.Next;
254            }
255            count--;
256            return result;
257        }
258
259        public object Remove(object target)
260        {
261            bool found = false;
262            LinkNode previous, current;
263            object result = null;
264            if (IsEmpty())
265            {
266                throw new Exception("collection is empty!");
267            }
268            if (contents.Element.Equals(target))
269            {
270                result = contents.Element;
271                contents = contents.Next;
272            }
273            else
274            {
275                previous = contents;
276                current = previous.Next;
277                for(int i=1;i<count&&!found;i++)
278                {
279                    if (current.Element.Equals(target))
280                    {
281                        found = true;
282                    }
283                    previous = current;
284                    current = previous.Next;
285                }
286                  if (!found)
287                {
288                    throw new Exception("Elements not found!");
289                }
290                result = current.Next;
291                previous.Next = current.Next;
292            }
293            count--;
294            return result;
295        }
296
297        public IBag Union(IBag bag)
298        {
299            LinkedBag both = new LinkedBag();
300            foreach (LinkNode node in this)
301            {
302                both.Add(node.Element);
303            }
304            foreach (LinkNode node in bag)
305            {
306                both.Add(node.Element);
307            }
308            return both;
309        }
310
311        public bool Contains(object target)
312        {
313            bool found = false;
314            LinkNode current = contents;
315            while (current != null && !found)
316            {
317                if (current.Element.Equals(target))
318                {
319                    found = true;
320                }
321                current = current.Next;
322            }
323            return found;
324        }
325
326        #endregion
327
328        IEnumerable 成员#region IEnumerable 成员
329
330        public System.Collections.IEnumerator GetEnumerator()
331        {
332            LinkNode current = contents;
333            while (current != null)
334            {
335                yield return current;
336                current = current.Next;
337            }
338        }
339
340        #endregion
341
342        public override string ToString()
343        {
344            StringBuilder sb = new StringBuilder();
345            foreach (LinkNode node in this)
346                sb.Append(node.Element.ToString() + " ");
347            return sb.ToString();
348        }
349    }