Можете объяснить внутреннее устройство структуры данных List и как она реализована в памяти?

В C# структура данных List<T> реализована как динамический массив. Внутри она содержит:

• Массив фиксированного размера, который хранит элементы.
• Поле, указывающее текущий размер (количество элементов).

Когда добавляется новый элемент и массив заполнен, создаётся новый массив большего размера (обычно в 2 раза больше), и все элементы копируются в него. Это позволяет эффективно добавлять элементы, сохраняя доступ по индексу за O(1).

Пример:

List<int> numbers = new List<int>();
numbers.Add(1);
numbers.Add(2);
// Внутри List расширяет массив при необходимости
int first = numbers[0]; // доступ по индексу

Таким образом, List<T> сочетает в себе преимущества массива (быстрый доступ) и динамического размера.