Aké typy kolekcií existujú v C#?

C# ponúka množstvo typov kolekcií na ukladanie a správu údajov, ktoré sa nachádzajú v rôznych menných priestoroch (hlavne System.Collections, System.Collections.Generic, System.Collections.Concurrent, System.Collections.Immutable). Ich možno klasifikovať podľa niekoľkých hlavných znakov:

1. Podľa typu ukladaných údajov:

   • Bez typu (Untyped): Ukladajú objekty typu object (System.Collections). Vyžadujú konverziu typov a môžu byť menej efektívne.
   • Typizované (Generic): Ukladajú objekty určitého typu (System.Collections.Generic). Zabezpečujú bezpečnosť typov a lepší výkon.

2. Podľa štruktúry údajov:

   • Zoznamy (Lists): Sekvenčné kolekcie, prístup k prvkom pomocou indexu.
     • ArrayList (bez typu)
     • List<T> (s typom)
     • LinkedList<T> (s typom, dvojzväzkový zoznam)
   • Poľia (Arrays): Fixnej veľkosti, prístup pomocou indexu.
     • Array (základná trieda)
     • T[] (syntaktický cukor pre poľia)
   • Slovníky (Dictionaries): Kolekcie párov kľúč-hodnota, prístup pomocou kľúča.
     • Hashtable (bez typu)
     • Dictionary<TKey, TValue> (s typom)
     • SortedList (bez typu, zoradené podľa kľúča)
     • SortedList<TKey, TValue> (s typom, zoradené podľa kľúča)
     • SortedDictionary<TKey, TValue> (s typom, zoradené podľa kľúča, používa červenú-čiernu stromovú štruktúru)
   • Množiny (Sets): Kolekcie unikátnych prvkov.
     • HashSet<T> (s typom, neusporiadané)
     • SortedSet<T> (s typom, zoradené)
   • Fronty (Queues): Kolekcie, ktoré fungujú podľa princípu "prvý prišiel, prvý odišiel" (FIFO).
     • Queue (bez typu)
     • Queue<T> (s typom)
   • Zásobníky (Stacks): Kolekcie, ktoré fungujú podľa princípu "posledný prišiel, prvý odišiel" (LIFO).
     • Stack (bez typu)
     • Stack<T> (s typom)

3. Podľa bezpečnosti pri práci s vláknami:

   • Nezabezpečené pre vlákna: Väčšina štandardných kolekcií (System.Collections, System.Collections.Generic). Vyžadujú externú synchronizáciu pre viacvláknové použitie.
   • Bezpečné pre vlákna (Concurrent): Navrhnuté pre bezpečnú prácu v viacvláknovom prostredí bez vonkajšieho zámku (System.Collections.Concurrent).
     • ConcurrentBag<T>
     • ConcurrentDictionary<TKey, TValue>
     • ConcurrentQueue<T>
     • ConcurrentStack<T>

4. Podľa zmeniteľnosti:

   • Zmeniteľné (Mutable): Väčšina kolekcií umožňuje pridávanie, odstraňovanie a úpravu prvkov.
   • Nezmeniteľné (Immutable): Zabezpečujú nemennosť po vytvorení (System.Collections.Immutable). Akákoľvek operácia zmeny vracia novú kolekciu.
     • ImmutableArray<T>
     • ImmutableList<T>
     • ImmutableDictionary<TKey, TValue>
     • ImmutableHashSet<T>
     • ImmutableSortedSet<T>
     • ImmutableQueue<T>
     • ImmutableStack<T>

Výber konkrétneho typu kolekcie závisí od požiadaviek úlohy: typ údajov, potreba prístupu podľa indexu alebo kľúča, požiadavky na jedinečnosť prvkov, poradie uloženia, výkon, bezpečnosť pri práci s vláknami a zmeniteľnosť. Najčastejšie používané v modernom C# sú typizované kolekcie z priestoru mien System.Collections.Generic.