如何理解C#數(shù)組

本篇文章為大家展示了如何理解C#數(shù)組，內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要并且容易理解，絕對(duì)能使你眼前一亮，通過(guò)這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

前言：

　　如果需要使用同一類型的多個(gè)對(duì)象，可以使用數(shù)組和集合。C#用特殊的記號(hào)聲明，初始化和使用數(shù)組。Array類在后臺(tái)發(fā)揮作用，它為數(shù)組中的元素排序和過(guò)濾提供了多個(gè)方法。使用枚舉器，可以迭代數(shù)組中的所有元素。
　　如果需要使用不同類型的多個(gè)對(duì)象，可以使用Tuple（元組）類型。

一.簡(jiǎn)單數(shù)組之一維數(shù)組　　

    數(shù)組是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以包含同一個(gè)類型的多個(gè)元素。

1.數(shù)組的聲明　　

      在聲明數(shù)組時(shí)，先定義數(shù)組中的元素類型，其后是一對(duì)空方括號(hào)和一個(gè)變量名。

　　int[] myArray;

2.數(shù)組的初始化

　　聲明了數(shù)組之后，就必須為數(shù)組分配內(nèi)存，以保存數(shù)組的所有元素。數(shù)組是引用類型，所以必須給它分配堆上的內(nèi)存。為此，應(yīng)使用new運(yùn)算符，指定數(shù)組中元素的類型和數(shù)量來(lái)初始化數(shù)組的變量。

　　myArray = new int[4];

　　在聲明和初始化數(shù)組后，變量myArray就引用了4個(gè)整數(shù)值，它們位于托管堆上：

　　　在指定了數(shù)組的大小后，就不能重新設(shè)置數(shù)組的大小。如果事先不知道數(shù)組中應(yīng)包含多少個(gè)元素，就可以使用集合。
　　除了在兩個(gè)語(yǔ)句中聲明和初始化數(shù)組之外，還可以在一個(gè)語(yǔ)句中聲明和初始化數(shù)組：

　　int[] myArray = new int[4];

　　還可以使用數(shù)組初始化器為數(shù)組的每個(gè)元素復(fù)制。數(shù)組初始化器只能在聲明數(shù)組變量時(shí)使用，不能在聲明數(shù)組之后使用。

　　int[] myArray = new int[4]｛1，3，5，7｝;

　　如果用花括號(hào)初始化數(shù)組，可以不指定數(shù)組的大小，因?yàn)榫幾g器會(huì)自動(dòng)統(tǒng)計(jì)元素的個(gè)數(shù)：

　　int[] myArray = new int[]｛1，3，5，7｝;

　　也可以使用更簡(jiǎn)單的形式：

　　int[] myArray = ｛1，3，5，7｝;

3.訪問(wèn)數(shù)組元素

　　在聲明和初始化數(shù)組之后，就可以使用索引器訪問(wèn)其中的元素了。數(shù)組只支持有整型參數(shù)的索引器。
　　索引器總是以0開頭，表示第一個(gè)元素。可以傳遞給索引器的最大值是元素個(gè)數(shù)減1，因?yàn)樗饕龔?開始：

　　int[] myArray = ｛1，3，5，7｝;
　　int v1 = myArray[0];
　　int v2 = myArray[1];
　　myArray[3] = 4;

　　可以使用數(shù)組的Length屬性獲取元素的個(gè)數(shù)。

4.數(shù)組中使用引用類型

　　數(shù)組除了能聲明預(yù)定義類型的數(shù)組，還可以聲明自定義類型的數(shù)組。

　public class Person
　　{
　　　　public string FirstName { get; set; }

　　　　public string LastName { get; set; }

　　　　public override string ToString()
　　　　{
　　　　　　return String.Format("{0} {1}", FirstName, LastName);
　　　　}
　　}

　　Person[] myPersons = new Person[2];
　　myPersons[0] = new Person { FirstName = "Ayrton", LastName = "Senna" };
　　myPersons[1] = new Person { FirstName = "Michael", LastName = "Schumacher" };

　　如果數(shù)組中的元素是引用類型，就必須為每個(gè)數(shù)組元素分配內(nèi)存。如果使用了數(shù)組中未分配內(nèi)存的元素，就會(huì)拋出NullReferenceException類型的異常。
　　下面是內(nèi)存情況：

　　　　對(duì)自定義類型也可以使用數(shù)組初始化器：

　　Person[] myPersons2 =
　　{
　　　　new Person { FirstName="Ayrton", LastName="Senna"},
　　　　new Person { FirstName="Michael", LastName="Schumacher"}
　　};

二.多維數(shù)組

　　多維數(shù)組用兩個(gè)或多個(gè)整數(shù)來(lái)索引。
　　在C#中聲明多維數(shù)組，需要在方括號(hào)中加上逗號(hào)。數(shù)組在初始化時(shí)應(yīng)指定每一維的大?。ㄒ卜Q為階）。

　　int[,] twoDim = new int[3,3];
　　twoDim[0,0] = 1;
　　twoDim[0,1] = 2;
　　twoDim[0,2] = 3;
　　twoDim[1,0] = 4;
　　twoDim[1,1] = 5;
　　twoDim[1,2] = 6;
　　twoDim[2,0] = 7;
　　twoDim[2,1] = 8;
　　twoDim[2,2] = 9;

　　聲明數(shù)組之后，就不能修改其階數(shù)了。
　　也可以使用初始化器來(lái)初始化多維數(shù)組：

　　int[,] twoDim ={
　　　　{1,2,3},
　　　　{4,5,6},
　　　　{7,8,9}
　　　　};

　　使用數(shù)組初始化器時(shí)，必須初始化數(shù)組的每個(gè)元素，不能遺漏任何元素。
　　聲明一個(gè)三位數(shù)組：

　　int[,,] threeDim ={
　　　　{{1,2},{3,4}},
　　　　{{5,6},{7,8}},
　　　　{{9,10},{11,12}}
　　　　};
　　Console.WriteLine(threeDim[0,1,1]);

三.鋸齒數(shù)組

　　二維數(shù)組的大小對(duì)應(yīng)于一個(gè)矩形，而鋸齒數(shù)組的大小設(shè)置比較靈活，在鋸齒數(shù)組中，每一行都可以有不同的大小。
　　在聲明鋸齒數(shù)組時(shí)，要依次放置左右括號(hào)。在初始化鋸齒數(shù)組時(shí)，只在第一對(duì)方括號(hào)中設(shè)置該數(shù)組包含的行數(shù)。定義各行中元素個(gè)數(shù)的第二個(gè)方括號(hào)設(shè)置為空，因?yàn)檫@類數(shù)組的每一行包含不同的元素個(gè)數(shù)。之后，為每一行指定行中的元素個(gè)數(shù)：

　　int[][] jagged = new int[3][];
　　jagged[0] = new int[2]{1,2};
　　jagged[1] = new int[4]{3,4,5,6};
　　jagged[2] = new int[3]{7,8};

　　迭代鋸齒數(shù)組中的所有元素的代碼可以放在嵌套的for循環(huán)中。在外層的for循環(huán)中迭代每一行，在內(nèi)層的for循環(huán)中迭代一行中的每個(gè)元素：

　　for(int row = 0;row<jagged.Length;row++)
　　{
　　　　for(int element = 0;element<jagged[row].Length;element++)
　　　　{
　　　　　　Console.WriteLine("row:{0}, element:{1},value:{2}",row,element,jagged[row][element]);
　　　　}
　　}

四.Array類

　　用方括號(hào)聲明數(shù)組是C#中使用Array類的表示法。在后臺(tái)使用C#語(yǔ)法，會(huì)創(chuàng)建一個(gè)派生自抽象基類Array的新類。這樣，就可以使用Array類為每個(gè)C#數(shù)組定義的方法和屬性了。
　　Array類實(shí)現(xiàn)的其它屬性有LongLength和Rank。如果數(shù)組包含的元素個(gè)數(shù)超出了整數(shù)的取值范圍，就可以使用LongLength屬性來(lái)獲得元素個(gè)數(shù)。使用Rank屬性可以獲得數(shù)組的維數(shù)。

1.創(chuàng)建數(shù)組

　　Array類是一個(gè)抽象類，所以不能使用構(gòu)造函數(shù)來(lái)創(chuàng)建數(shù)組。但除了使用C#語(yǔ)法創(chuàng)建數(shù)組實(shí)例之外，還可以使用靜態(tài)方法CreateInstance()創(chuàng)建數(shù)組。如果事先不知道元素的類型，該靜態(tài)方法就很有用，因?yàn)轭愋涂梢宰鳛?code>Type對(duì)象傳遞給CreateInstance()方法。
　　CreateInstance()方法的第一個(gè)參數(shù)是元素的類型，第二個(gè)參數(shù)定義數(shù)組的大小。
　　可以使用SetValue()方法設(shè)置對(duì)應(yīng)元素的值，用GetValue()方法讀取對(duì)應(yīng)元素的值。

　　Array intArray1 = Array.CreateInstance(typeof(int), 5);
　　for (int i = 0; i < 5; i++)
　　{
　　　　intArray1.SetValue(33, i);
　　}

　　for (int i = 0; i < 5; i++)
　　{
　　　　Console.WriteLine(intArray1.GetValue(i));
　　}
　　

      還可以將已經(jīng)創(chuàng)建的數(shù)組強(qiáng)制轉(zhuǎn)換稱聲明為int[]的數(shù)組：

　　int[] intArray2 = (int[])intArray1;

　　CreateInstance()方法有許多重載版本，可以創(chuàng)建多維數(shù)組和索引不基于0的數(shù)組。

//創(chuàng)建一個(gè)2X3的二維數(shù)組，第一維基于1，第二維基于10：
　　int[] lengths = { 2, 3 };
　　int[] lowerBounds = { 1, 10 };
　　Array racers = Array.CreateInstance(typeof(Person), lengths, lowerBounds);

 
　　racers.SetValue(new Person { FirstName = "Alain", LastName = "Prost" }, index1: 1, index2: 10);
　　racers.SetValue(new Person
　　{
　　　　FirstName = "Emerson",
　　　　LastName = "Fittipaldi"
　　}, 1, 11);
　　racers.SetValue(new Person { FirstName = "Ayrton", LastName = "Senna" }, 1, 12);
　　racers.SetValue(new Person { FirstName = "Michael", LastName = "Schumacher" }, 2, 10);
　　racers.SetValue(new Person { FirstName = "Fernando", LastName = "Alonso" }, 2, 11);
　　racers.SetValue(new Person { FirstName = "Jenson", LastName = "Button" }, 2, 12);

　　Person[,] racers2 = (Person[,])racers;
　　Person first = racers2[1, 10];
　　Person last = racers2[2, 12];

2.復(fù)制數(shù)組

　　因?yàn)閿?shù)組是引用類型，所以將一個(gè)數(shù)組變量賦予另一個(gè)數(shù)組變量，就會(huì)得到兩個(gè)引用同一數(shù)組的變量。
　　數(shù)組實(shí)現(xiàn)ICloneable接口。這個(gè)接口定義的Clone()方法會(huì)復(fù)制數(shù)組，創(chuàng)建數(shù)組的淺表副本。

　　如果數(shù)組的元素是值類型，Clone()方法會(huì)復(fù)制所有值：

　　int[] a1 = {1,2};
　　int[] a2 = (int[])a1.Clone();

　　如果數(shù)組包含引用類型，只復(fù)制引用。

　　除了使用Clone()方法之外，還可以使用Array.Copy()方法創(chuàng)建淺表副本。

　Person[] beatles = {
　　　　new Person { FirstName="John", LastName="Lennon" },
　　　　new Person { FirstName="Paul", LastName="McCartney" }
　　};

　　Person[] beatlesClone = (Person[])beatles.Clone();
　　Person[] beatlesClone2 = new Person[2];
　　Array.Copy(beatlesClone,beatlesClone2,2);//注意與Clone的語(yǔ)法區(qū)別，Copy需要傳遞階數(shù)相同的已有數(shù)組。（還可以使用CopyTo()方法）

3.排序

　　Array類使用快速排序算法對(duì)數(shù)組中的元素進(jìn)行排序。Sort()方法需要數(shù)組中的元素實(shí)現(xiàn)IComparable接口。因?yàn)楹?jiǎn)單類型（如String，Int32）實(shí)現(xiàn)IComparable接口，所以可以對(duì)包含這些類型的元素排序。

　　　　string[] names = {
　　　　"Christina Aguilera",
　　　　"Shakira",
　　　　"Beyonce",
　　　　"Gwen Stefani"
　　　　};

　　　　Array.Sort(names);

　　　　foreach (string name in names)
　　　　{
　　　　　　Console.WriteLine(name);
　　　　}

　　如果對(duì)數(shù)組使用使用自定義類，就必須實(shí)現(xiàn)IComparable接口。這個(gè)接口只定義了一個(gè)方法CompareTo()方法，如果要比較的對(duì)象相等，該方法就返回0.如果該實(shí)例應(yīng)排在參數(shù)對(duì)象的前面，該方法就返回小于i0de值。如果該實(shí)例應(yīng)排在參數(shù)對(duì)象的后面，該方法就返回大于0的值。

　　public class Person : IComparable<Person>
　　{
　　　　public string FirstName { get; set; }

　　　　public string LastName { get; set; }

　　　　public override string ToString()
　　　　{
　　　　　　return String.Format("{0} {1}",
　　　　　　FirstName, LastName);
　　　　}

　　　　public int CompareTo(Person other)
　　　　{
　　　　　　if (other == null) throw new ArgumentNullException("other");

　　　　　　int result = this.LastName.CompareTo(other.LastName);
　　　　　　if (result == 0)
　　　　　　{
　　　　　　　　result = this.FirstName.CompareTo(other.FirstName);
　　　　　　}

　　　　　　return result;
　　　　}

　　}

　　客戶端代碼：

　　Person[] persons = {
　　new Person { FirstName="Damon", LastName="Hill" },
　　new Person { FirstName="Niki", LastName="Lauda" },
　　new Person { FirstName="Ayrton", LastName="Senna" },
　　new Person { FirstName="Graham", LastName="Hill" }
　　};
　　Array.Sort(persons);
　　foreach (Person p in persons)
　　{
　　　　Console.WriteLine(p);
　　}

　　如果Person對(duì)象的排序方式與上述不同，或者不能修改在數(shù)組中用作元素的類，就可以實(shí)現(xiàn)IComparer接口或IComparer<T>接口。這兩個(gè)接口定義了方法Compare()方法。機(jī)型比較的類必須實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)接口之一。

　　public enum PersonCompareType
　　{
　　　　FirstName,
　　　　LastName
　　}
　　//通過(guò)使用實(shí)現(xiàn)了IComparer<T> 泛型接口的PersonComparer類比較Person對(duì)象數(shù)組。
　　public class PersonComparer : IComparer<Person>
　　{
　　　　private PersonCompareType compareType;

　　　　public PersonComparer(PersonCompareType compareType)
　　　　{
　　　　　　this.compareType = compareType;
　　　　}


　　　　#region IComparer<Person> Members

　　　　public int Compare(Person x, Person y)
　　　　{
　　　　　　　　if (x == null) throw new ArgumentNullException("x");
　　　　　　　　if (y == null) throw new ArgumentNullException("y");

　　　　　　switch (compareType)
　　　　　　{
　　　　　　　　case PersonCompareType.FirstName:
　　　　　　　　　　return x.FirstName.CompareTo(y.FirstName);
　　　　　　　　case PersonCompareType.LastName:
　　　　　　　　　　return x.LastName.CompareTo(y.LastName);
　　　　　　　　default:
　　　　　　　　　　throw new ArgumentException(
　　　　　　　　　　"unexpected compare type");
　　　　　　}
　　　　}

　　　　#endregion
　　}

　　客戶端代碼：

　Person[] persons = {
　　new Person { FirstName="Damon", LastName="Hill" },
　　new Person { FirstName="Niki", LastName="Lauda" },
　　new Person { FirstName="Ayrton", LastName="Senna" },
　　new Person { FirstName="Graham", LastName="Hill" }
　　};
　　Array.Sort(persons,
　　new PersonComparer(PersonCompareType.FirstName));

　　foreach (Person p in persons)
　　{
　　　　Console.WriteLine(p);
　　}

五.數(shù)組作為參數(shù)

　　數(shù)組可以作為參數(shù)傳遞給方法，也可以從方法中返回。

1.數(shù)組協(xié)變

　　數(shù)組支持協(xié)變。這表示數(shù)組可以聲明為基類，其派生類型的元素可以賦值于數(shù)組元素。

　　static void DisPlay(object[] o)
　　{
　　　　//..
　　}

　　可以給該方法傳遞一個(gè)Person[] 。
　　數(shù)組協(xié)變只能用于引用類型，不能用于值類型。

2.ArraySegment<T>

　　結(jié)構(gòu)ArraySegment<T>表示數(shù)組的一段。如果需要使用不同的方法處理某個(gè)大型數(shù)組的不同部分，那么可以把相應(yīng)的數(shù)組部分復(fù)制到各個(gè)方法。

　　ArraySegment<T>結(jié)構(gòu)包含了關(guān)于數(shù)組段的信息（偏移量和元素個(gè)數(shù)）。

　　static void Main()
　　{
　　　　int[] ar1 = { 1, 4, 5, 11, 13, 18 };
　　　　int[] ar2 = { 3, 4, 5, 18, 21, 27, 33 };
　　　　var segments = new ArraySegment<int>[2]
　　　　{
　　　　　　new ArraySegment<int>(ar1, 0, 3),
　　　　　　new ArraySegment<int>(ar2, 3, 3)
　　　　};


　　　　var sum = SumOfSegments(segments);
　　　　Console.WriteLine("sum of all segments: {0}", sum);

　　}

　　static int SumOfSegments(ArraySegment<int>[] segments)
　　{
　　int sum = 0;
　　foreach (var segment in segments)
　　{
　　　　for (int i = segment.Offset; i < segment.Offset + segment.Count; i++)
　　　　{
　　　　　　　　sum += segment.Array[i];
　　　　}

　　}
　　return sum;
　　}

　　數(shù)組段不復(fù)制原數(shù)組的元素，但原數(shù)組可以通過(guò)ArraySegment<T>訪問(wèn)。如果數(shù)組段中的元素改變了，這些變化就會(huì)反映到原數(shù)組中。

上述內(nèi)容就是如何理解C#數(shù)組，你們學(xué)到知識(shí)或技能了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或者豐富自己的知識(shí)儲(chǔ)備，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。