C#中泛型容器Stack<T>的用法并實(shí)現(xiàn)”撤銷/重做”功能
更新時間：2022年10月22日 14:43:04 作者：Darren Ji
這篇文章介紹了C#中泛型容器Stack<T>的用法并實(shí)現(xiàn)”撤銷/重做”功能，文中通過示例代碼介紹的非常詳細(xì)。對大家的學(xué)習(xí)或工作具有一定的參考借鑒價(jià)值，需要的朋友可以參考下
.Net為我們提供了眾多的泛型集合。比如，Stack<T>先進(jìn)后出，Queue<T>先進(jìn)先出，List<T>集合元素可排序，支持索引，LinkedList<T>，雙向鏈表的泛型實(shí)現(xiàn)，不支持索引;ISet<T>不允許被復(fù)制，他有2個實(shí)現(xiàn)，一個是HashSet<T>,不維持集合元素的排序，另一個是SortedSet<T>,支持集合元素的排序;IDictionary<TKey, TValue>是一個字典集合的泛型接口，SortedList<TKey,TValue>實(shí)現(xiàn)了IDictionary<TKey, TValue>，但同時也是集合，維持集合元素的排序，支持按鍵或按值索引。
本篇體驗(yàn)Stack<T>的用法。
基本用法
Stack<T>是Stack的泛型實(shí)現(xiàn)，提供了若干方法和屬性，比如入棧、出棧、查看棧頂元素，查看棧內(nèi)集合元素?cái)?shù)量，等等。棧的最大特點(diǎn)是先進(jìn)后出，可以把棧想像成一堆疊起來的盤子，入棧就是把一個個盤子放到最上面，出棧就是從最上面把盤子拿掉。用法比較簡單：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var customer1 = new Customer() {ID = 1, Name = "張三", Gender = "男"};
var customer2 = new Customer() { ID = 2, Name = "李四", Gender = "男" };
Stack<Customer> stackCustomers = new Stack<Customer>();
//入棧
stackCustomers.Push(customer1);
stackCustomers.Push(customer2);
//查看棧頂元素
Customer topCustomer = stackCustomers.Peek();
Console.WriteLine("棧頂元素是：" + topCustomer.Name);
//遍歷所有棧內(nèi)元素
foreach (var customer in stackCustomers)
{
Console.WriteLine("id is {0},name is {1}", customer.ID, customer.Name);
}
//出棧
Customer outCustomer = stackCustomers.Pop();
Console.WriteLine("正在出棧的是：" + outCustomer.Name);
Console.WriteLine("當(dāng)前棧內(nèi)元素?cái)?shù)量為：" + stackCustomers.Count);
Console.ReadKey();
}
}
public class Customer
{
public int ID { get; set; }
public string Name { get; set; }
public string Gender { get; set; }
}臨摹一個泛型Stack<T>
泛型Stack類內(nèi)部維護(hù)這一個泛型數(shù)組和索引指針，且指針的初始位置是-1。
入棧就是把指針往前提一位，并把入棧元素賦值給該棧內(nèi)位置。另外，入棧要考慮是否達(dá)到容量上限，如果達(dá)到就要給數(shù)組擴(kuò)容。
出棧就是讓當(dāng)前棧位置的元素值為入棧類型的默認(rèn)值，并大指針后退一位。
獲取棧頂元素就是獲取棧當(dāng)前索引位置對應(yīng)的元素。
public class MyStack<T>
{
//維護(hù)T類型的數(shù)組
private T[] _elements;
protected T[] Elements
{
get { return _elements; }
set { _elements = value; }
}
public MyStack()
{
_capacity = 5;//初始值
Elements = new T[Capacity];
}
public MyStack(int capacity)
{
Capacity = capacity;
Elements = new T[Capacity];
}
//指針
private int _index = -1;
public int Index
{
get { return _index; }
set { _index = value; }
}
//容量
private int _capacity;
public int Capacity
{
get { return _capacity; }
set { _capacity = value; }
}
//長度=索引+1
public int Length
{
get { return Index + 1; }
}
//入棧
public void Push(T element)
{
if (this.Length == Capacity)
{
IncreaseCapacity();
}
Index++;
Elements[Index] = element;
}
//出棧
public T Pop()
{
if (this.Length < 1)
{
throw new InvalidOperationException("棧內(nèi)已空");
}
T element = Elements[Index];
//原先位置元素變成默認(rèn)值
Elements[Index] = default(T);
//索引減一
Index--;
return element;
}
//獲取棧頂元素
public T Peek()
{
if (this.Length < 1)
{
throw new InvalidOperationException("棧內(nèi)已空");
}
return Elements[Index];
}
private void IncreaseCapacity()
{
Capacity++;
Capacity *= 2;
//創(chuàng)建新的T類型數(shù)組
T[] newElements = new T[Capacity];
//把原先的數(shù)組復(fù)制到新的數(shù)組中來
Array.Copy(Elements, newElements, Elements.Length);
Elements = newElements;
}
}現(xiàn)在，在客戶端，實(shí)施一系列的入棧和出棧操作。
static void Main(string[] args)
{
//創(chuàng)建泛型Stack實(shí)例
MyStack<int> myStack = new MyStack<int>();
//遍歷10次入棧
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Console.WriteLine(i + "開始入棧");
myStack.Push(i);
Console.WriteLine("當(dāng)前棧的長度是：" + myStack.Length);
}
//遍歷10次出棧
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
Console.WriteLine("當(dāng)前出棧的是" + myStack.Peek());
myStack.Pop();
Console.WriteLine("當(dāng)前棧的長度是：" + myStack.Length);
}
//所有出棧結(jié)束，再查看棧頂元素拋異常
try
{
myStack.Peek();
}
catch (InvalidOperationException ex)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}
//所有出棧結(jié)束，再出棧拋異常
try
{
myStack.Pop();
}
catch (InvalidOperationException ex)
{
Console.WriteLine(ex.Message);
}
Console.ReadKey();
}其實(shí)，泛型Stack<T>的內(nèi)部也是維護(hù)著一個數(shù)組，數(shù)組的容量是動態(tài)變化的，這一點(diǎn)很像List<T>，就像這里提到的。
使用泛型Stack<T>實(shí)現(xiàn)"撤銷/重做"操作
首先，操作或撤銷操作是針對某種類型的撤銷或重做，提煉出一個接口。
public interface ICommand<T>
{
T Do(T input);
T Undo(T input);
}假設(shè)，這里想實(shí)現(xiàn)對整型數(shù)的"撤銷/重做"操作。
public class AddIntCommand : ICommand<int>
{
private int _value;
public int Value
{
get { return _value; }
set { _value = value; }
}
public AddIntCommand()
{
_value = 0;
}
public AddIntCommand(int value)
{
_value = value;
}
//執(zhí)行操作
public int Do(int input)
{
return input + _value;
}
//撤銷操作
public int Undo(int input)
{
return input - _value;
}
}接下來，需要一個泛型類來管理所有撤銷或操作命令，把這些命令放在Stack<ICommand<T>>泛型集合中。
//使用泛型Stack實(shí)現(xiàn)撤銷或重做
public class UndoRedoStack<T>
{
private Stack<ICommand<T>> _undo;//有關(guān)撤銷的泛型stack
private Stack<ICommand<T>> _redo;//有關(guān)重做的泛型stack
public UndoRedoStack()
{
Reset();
}
//記錄撤銷的數(shù)量
public int UndoCount
{
get { return _undo.Count; }
}
//記錄重做的數(shù)量
public int RedoCount
{
get { return _redo.Count; }
}
//恢復(fù)到出廠設(shè)置
public void Reset()
{
_undo = new Stack<ICommand<T>>();
_redo = new Stack<ICommand<T>>();
}
//執(zhí)行操作
public T Do(ICommand<T> cmd, T input)
{
T output = cmd.Do(input);
//把剛才的命令放入有關(guān)撤銷的stack中
_undo.Push(cmd);
//一旦啟動一個新命令，有關(guān)重做的stack清空
_redo.Clear();
return output;
}
//撤銷操作
public T Undo(T input)
{
if (_undo.Count > 0)
{
//出棧
ICommand<T> cmd = _undo.Pop();
T output = cmd.Undo(input);
_redo.Push(cmd);
return output;
}
else
{
return input;
}
}
//重做操作
public T Redo(T input)
{
if (_redo.Count > 0)
{
ICommand<T> cmd = _redo.Pop();
T output = cmd.Do(input);
_undo.Push(cmd);
return output;
}
else
{
return input;
}
}
}最后，在客戶端按如下調(diào)用：
static void Main(string[] args)
{
UndoRedoStack<int> intCalulator = new UndoRedoStack<int>();
int count = 0;
count = intCalulator.Do(new AddIntCommand(10), count);
count = intCalulator.Do(new AddIntCommand(20), count);
Console.WriteLine("第一次計(jì)算的值為：{0}",count);
//執(zhí)行撤銷操作一次
count = intCalulator.Undo(count);
Console.WriteLine("第二次計(jì)算的值為：{0}",count);
Console.ReadKey();
}以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，謝謝大家對腳本之家的支持。如果你想了解更多相關(guān)內(nèi)容請查看下面相關(guān)鏈接
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