C#のコレクションクラス徹底解説：ArrayListからQueueまで基本をマスターしよう

コレクションクラスは、データの格納と取得に特化して設計された専用クラスです。これらのクラスは、スタック（Stack）、キュー（Queue）、リスト（List）、ハッシュテーブル（Hashtable）といったデータ構造をサポートしており、ほとんどのコレクションクラスは共通のインターフェースを実装しています。そのため、一度基本的な使い方を覚えれば、さまざまなコレクションを効率的に扱えるようになります。

C#には、以下のような主要なコレクションクラスが用意されています。

ArrayList

ArrayListクラスは、オブジェクトの順序付きコレクションを表します。各要素には個別にインデックスを使ってアクセスでき、動的にサイズが拡張されるため、要素数が事前にわからない場合にも便利です。

Hashtable

Hashtableは、キー（Key）を使用してコレクション内の要素にアクセスするデータ構造です。キーと値のペアを管理し、高速な検索を実現します。

SortedList

SortedListは、キーとインデックスの両方を使ってリスト内の項目にアクセスできるコレクションです。キーによって自動的にソートされるため、整列されたデータを扱いたい場合に適しています。

BitArray

BitArrayは、1と0の値によるバイナリ（ビット）表現の配列を表すクラスです。フラグ管理やビット単位の演算など、メモリ効率が求められる場面で活用されます。

Stack

Stackは「後入れ先出し（LIFO：Last-In, First-Out）」方式のオブジェクトコレクションです。最後に追加した要素が最初に取り出されるため、履歴管理や巻き戻し処理などによく使われます。

Queue

Queueは「先入れ先出し（FIFO：First-In, First-Out）」方式のオブジェクトコレクションです。最初に追加した要素が最初に取り出されるため、タスクの待ち行列処理などに適しています。

それでは、C#におけるArrayListクラスの具体的な使用例を見てみましょう。

サンプルコード

using System;
using System.Collections;

namespace Demo {
    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            ArrayList al = new ArrayList();

            al.Add(99);
            al.Add(76);
            al.Add(87);
            al.Add(46);
            al.Add(55);

            Console.WriteLine("Capacity: {0} ", al.Capacity);
            Console.WriteLine("Count: {0}", al.Count);

            Console.Write("Elements: ");
            foreach (int i in al) {
                Console.Write(i + " ");
            }

            Console.WriteLine();
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

実行結果

Capacity: 8
Count: 5
Elements: 99 76 87 46 55

この例では、ArrayListに5つの整数を追加しています。Capacityプロパティは現在確保されている内部配列の容量を示し、Countプロパティは実際に格納されている要素数を返します。ArrayListは容量を超えると自動的にサイズを拡張するため、この実行結果では容量が8になっています。foreachループを使えば、格納されたすべての要素を順番に取り出して表示できます。