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今天小編給大家分享一下C#中的數組怎么使用的相關知識點,內容詳細,邏輯清晰,相信大部分人都還太了解這方面的知識,所以分享這篇文章給大家參考一下,希望大家閱讀完這篇文章后有所收獲,下面我們一起來了解一下吧。
如果需要使用同一類型的多個對象,可以使用數組和集合(后面介紹)。C#用特殊的記號聲明,初始化和使用數組。Array類在后臺發揮作用,它為數組中的元素排序和過濾提供了多個方法。使用枚舉器,可以迭代數組中的所有元素。
如果需要使用不同類型的多個對象,可以使用Tuple(元組)類型。
數組是一種數據結構,它可以包含同一個類型的多個元素。
在聲明數組時,先定義數組中的元素類型,其后是一對空方括號和一個變量名。
int[] myArray;
聲明了數組之后,就必須為數組分配內存,以保存數組的所有元素。數組是引用類型,所以必須給它分配堆上的內存。為此,應使用new運算符,指定數組中元素的類型和數量來初始化數組的變量。
myArray = new int[4];
在聲明和初始化數組后,變量myArray就引用了4個整數值,它們位于托管堆上:
在指定了數組的大小后,就不能重新設置數組的大小。如果事先不知道數組中應包含多少個元素,就可以使用集合。
除了在兩個語句中聲明和初始化數組之外,還可以在一個語句中聲明和初始化數組:
int[] myArray = new int[4];
還可以使用數組初始化器為數組的每個元素復制。數組初始化器只能在聲明數組變量時使用,不能在聲明數組之后使用。
int[] myArray = new int[4]{1,3,5,7};
如果用花括號初始化數組,可以不指定數組的大小,因為編譯器會自動統計元素的個數:
int[] myArray = new int[]{1,3,5,7};
也可以使用更簡單的形式:
int[] myArray = {1,3,5,7};
在聲明和初始化數組之后,就可以使用索引器訪問其中的元素了。數組只支持有整型參數的索引器。
索引器總是以0開頭,表示第一個元素。可以傳遞給索引器的最大值是元素個數減1,因為索引從0開始:
int[] myArray = {1,3,5,7}; int v1 = myArray[0]; int v2 = myArray[1]; myArray[3] = 4;
可以使用數組的Length屬性獲取元素的個數。
數組除了能聲明預定義類型的數組,還可以聲明自定義類型的數組。
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" };
如果數組中的元素是引用類型,就必須為每個數組元素分配內存。如果使用了數組中未分配內存的元素,就會拋出NullReferenceException類型的異常。
下面是內存情況:
對自定義類型也可以使用數組初始化器:
Person[] myPersons2 = { new Person { FirstName="Ayrton", LastName="Senna"}, new Person { FirstName="Michael", LastName="Schumacher"} };
多維數組用兩個或多個整數來索引。
在C#中聲明多維數組,需要在方括號中加上逗號。數組在初始化時應指定每一維的大小(也稱為階)。
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;
聲明數組之后,就不能修改其階數了。
也可以使用初始化器來初始化多維數組:
int[,] twoDim ={ {1,2,3}, {4,5,6}, {7,8,9} };
使用數組初始化器時,必須初始化數組的每個元素,不能遺漏任何元素。
聲明一個三位數組:
int[,,] threeDim ={ {{1,2},{3,4}}, {{5,6},{7,8}}, {{9,10},{11,12}} }; Console.WriteLine(threeDim[0,1,1]);
二維數組的大小對應于一個矩形,而鋸齒數組的大小設置比較靈活,在鋸齒數組中,每一行都可以有不同的大小。
在聲明鋸齒數組時,要依次放置左右括號。在初始化鋸齒數組時,只在第一對方括號中設置該數組包含的行數。定義各行中元素個數的第二個方括號設置為空,因為這類數組的每一行包含不同的元素個數。之后,為每一行指定行中的元素個數:
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};
迭代鋸齒數組中的所有元素的代碼可以放在嵌套的for循環中。在外層的for循環中迭代每一行,在內層的for循環中迭代一行中的每個元素:
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]); } }
用方括號聲明數組是C#中使用Array類的表示法。在后臺使用C#語法,會創建一個派生自抽象基類Array的新類。這樣,就可以使用Array類為每個C#數組定義的方法和屬性了。
Array類實現的其它屬性有LongLength和Rank。如果數組包含的元素個數超出了整數的取值范圍,就可以使用LongLength屬性來獲得元素個數。使用Rank屬性可以獲得數組的維數。
Array類是一個抽象類,所以不能使用構造函數來創建數組。但除了使用C#語法創建數組實例之外,還可以使用靜態方法CreateInstance()創建數組。如果事先不知道元素的類型,該靜態方法就很有用,因為類型可以作為Type對象傳遞給CreateInstance()方法。
CreateInstance()方法的第一個參數是元素的類型,第二個參數定義數組的大小。
可以使用SetValue()方法設置對應元素的值,用GetValue()方法讀取對應元素的值。
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)); }
還可以將已經創建的數組強制轉換稱聲明為int[]的數組:
int[] intArray2 = (int[])intArray1;
CreateInstance()方法有許多重載版本,可以創建多維數組和索引不基于0的數組。
//創建一個2X3的二維數組,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];
因為數組是引用類型,所以將一個數組變量賦予另一個數組變量,就會得到兩個引用同一數組的變量。
數組實現ICloneable接口。這個接口定義的Clone()方法會復制數組,創建數組的淺表副本。
如果數組的元素是值類型,Clone()方法會復制所有值:
int[] a1 = {1,2}; int[] a2 = (int[])a1.Clone();
如果數組包含引用類型,只復制引用。
除了使用Clone()方法之外,還可以使用Array.Copy()方法創建淺表副本。
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的語法區別,Copy需要傳遞階數相同的已有數組。(還可以使用CopyTo()方法)
Array類使用快速排序算法對數組中的元素進行排序。Sort()方法需要數組中的元素實現IComparable接口。因為簡單類型(如String,Int32)實現IComparable接口,所以可以對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); }
如果對數組使用使用自定義類,就必須實現IComparable接口。這個接口只定義了一個方法CompareTo()方法,如果要比較的對象相等,該方法就返回0.如果該實例應排在參數對象的前面,該方法就返回小于i0de值。如果該實例應排在參數對象的后面,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對象的排序方式與上述不同,或者不能修改在數組中用作元素的類,就可以實現IComparer接口或IComparer<T>接口。這兩個接口定義了方法Compare()方法。機型比較的類必須實現這兩個接口之一。
public enum PersonCompareType { FirstName, LastName } //通過使用實現了IComparer<T> 泛型接口的PersonComparer類比較Person對象數組。 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); }
數組可以作為參數傳遞給方法,也可以從方法中返回。
數組支持協變。這表示數組可以聲明為基類,其派生類型的元素可以賦值于數組元素。
static void DisPlay(object[] o) { //.. }
可以給該方法傳遞一個Person[]。
數組協變只能用于引用類型,不能用于值類型。
結構ArraySegment<T>表示數組的一段。如果需要使用不同的方法處理某個大型數組的不同部分,那么可以把相應的數組部分復制到各個方法。
ArraySegment<T>結構包含了關于數組段的信息(偏移量和元素個數)。
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; }
數組段不復制原數組的元素,但原數組可以通過ArraySegment<T>訪問。如果數組段中的元素改變了,這些變化就會反映到原數組中。
在foreach語句中使用枚舉,可以迭代集合中的元素,且無需知道集合中元素的個數。foreach語句使用一個枚舉器。foreach會調用實現了IEnumerable接口的集合類中的GetEumerator()方法。GetEumerator()方法返回一個實現IEnumerator接口的對象枚舉。foreach語句就可以使用IEnumerable接口迭代集合了。
GetEumerator()方法在IEnumerable接口中定義。
foreach語句使用IEnumerator接口的方法和屬性,迭代集合中所有元素。IEnumerator接口定義了Current屬性,來返回光標所在的元素,該接口的MoveNext()方法移動到集合的下一個元素上,如果有這個元素,該方法就返回true。如果集合不再有更多的元素,該方法就返回false.
這個接口的泛型版本IEnumerator<T>派生自接口IDisposable,因此定義了Dispose()方法,來清理枚舉器占用的資源。
C#中foreach語句不會解析為IL代碼中的foreach語句。C#編譯器會把foreach語句轉換為IEnumerator接口的方法和屬性。
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" } }; foreach (Person p in persons) { Console.WriteLine(p); }
foreach語句會解析為下面的代碼:
IEnumerator<Person> enumerator = persons.GetEumerator(); while(enumerator.MoveNext()) { Person p = enumerator.Current; Console.WriteLine(p); }
在C#2.0之前,foreach語句可以輕松的迭代集合,但創建枚舉器需要做大量的工作。C#2.0添加了yield語句,以便創建枚舉器。
yield return 語句返回集合的一個元素,并移動到下一個元素。yield break可停止迭代。
下面的例子實現返回兩個字符串:
public class HelloCollection { public IEnumerator<string> GetEnumerator() { yield return "Hello"; yield return "World"; } }
客戶端代碼:
var helloCollection = new HelloCollection(); foreach (string s in helloCollection) { Console.WriteLine(s); }
包含yield語句的方法或屬性也稱為迭代塊。迭代塊必須聲明為返回IEnumerator或IEnumerable接口,或者這些接口的泛型版本。這個塊可以包含多條yield return語句或yield break語句,但不能包含return語句。
使用迭代塊,編譯器會生成一個yield類型,其中包含一個狀態機,如下面代碼所示:
yield類型實現IEnumerator和IDisposable接口的方法和屬性。下面的例子可以把yield類型看作內部類Enumerator。外部類的GetEnumerator()方法實例化并返回一個新的yield類型。在yield類型中,變量state定義了迭代的當前位置,每次調用MoveNext()時,當前位置都會改變。MoveNext()封裝了迭代塊的代碼,并設置了current變量的值,從而使Current屬性根據位置返回一個對象。
public class HelloCollection { public IEnumerator<string> GetEnumerator() { return new Enumerator(0); } public class Enumerator:IEnumerator<string>,IEnumerator,IDisposable { private int state; private string current; public Enumerator(int state) { this.state = state; } bool System.Collections.IEnumerator.MoveNext() { switch(state) { case 0: current="hello"; state =1; return true; case 1: current="world"; state =2; return true; case 2: break; } return false; } void System.Collection>IEnumerator.Reset() { throw new NotSupportedException(); } string System.Collections.Generic.IEnumerator<string>.Current { get { return current; } } object System.Collections.IEnumerator.Current { get { return current; } } void IDisposable.Dispose() {} } }
yield語句會產生一個枚舉器,而不僅僅生成一個包含的項的列表。這個枚舉器通過foreach語句調用。從foreach中依次訪問每一項,就會訪問枚舉器。這樣就可以迭代大量的數據,而無需一次把所有的數據都讀入內存。
可以使用yield return語句,以不同方式迭代集合。
類MusicTitles可以用默認方式通過GetEnumerator()方法迭代標題,該方法不必在代碼中編寫,也可以用Reverse()逆序迭代標題,用Subset()方法迭代子集合:
public class MusicTitles { string[] names = { "Tubular Bells", "Hergest Ridge", "Ommadawn", "Platinum" }; public IEnumerator<string> GetEnumerator() { for (int i = 0; i < 4; i++) { yield return names[i]; } } public IEnumerable<string> Reverse() { for (int i = 3; i >= 0; i--) { yield return names[i]; } } public IEnumerable<string> Subset(int index, int length) { for (int i = index; i < index + length;i++) { yield return names[i]; } } }
客戶端代碼:
var titles = new MusicTitles(); foreach (var title in titles) { Console.WriteLine(title); } Console.WriteLine(); Console.WriteLine("reverse"); foreach (var title in titles.Reverse()) { Console.WriteLine(title); } Console.WriteLine(); Console.WriteLine("subset"); foreach (var title in titles.Subset(2, 2)) { Console.WriteLine(title); }
public class GameMoves { private IEnumerator cross; private IEnumerator circle; public GameMoves() { cross = Cross(); circle = Circle(); } private int move = 0; const int MaxMoves = 9; public IEnumerator Cross() { while (true) { Console.WriteLine("Cross, move {0}", move); if (++move >= MaxMoves) yield break; yield return circle; } } public IEnumerator Circle() { while (true) { Console.WriteLine("Circle, move {0}", move); if (++move >= MaxMoves) yield break; yield return cross; } } }
客戶端代碼:
var game = new GameMoves(); IEnumerator enumerator = game.Cross(); while (enumerator.MoveNext()) { enumerator = enumerator.Current as IEnumerator; }
這樣會交替調用Cross()和Circle()方法。
元組可以合并不同類型的對象。元組起源于函數編程語言,如F#。在.NET Framework中,元組可用于所有的.Net語言。
.NET Framework定義了8個泛型Tuple類和一個靜態Tuple類,它們用作元組的工廠。不同的泛型Tuple類支持不同數量的元素。如,Tuple<T1>包含一個元素,Tuple<T1,T2>包含兩個元素。
Tuple<string, string> name = new Tuple<string, string>("Jochen", "Rindt");
元組也可以用靜態Tuple類的靜態Create()方法創建。Create()方法的泛型參數定了要實例化的元組類型:
public static Tuple<int, int> Divide(int dividend, int divisor) { int result = dividend / divisor; int reminder = dividend % divisor; return Tuple.Create<int, int>(result, reminder); }
可以用屬性Item1和Item2訪問元組的項:
var result = Divide(5, 2); Console.WriteLine("result of division: {0}, reminder: {1}", result.Item1, result.Item2);
如果元組包含的項超過8個,就可以使用帶8個參數的Tuple類定義。最后一個模板參數是TRest,表示必須給它傳遞一個元組。這樣,就可以創建帶任意個參數的元組了。
var tuple = Tuple.Create<string, string, string, int, int, int, double, Tuple<int, int>>( "Stephanie", "Alina", "Nagel", 2009, 6, 2, 1.37, Tuple.Create<int, int>(52, 3490));
數組和元組都實現接口IStructuralEquatable和IStructuralComparable。這兩個接口不僅可以比較引用,還可以比較內容。這些接口都是顯式實現的,所以在使用時需要把數組和元組強制轉換為這個接口。
IStructuralEquatable接口用于比較兩個元組或數組是否有相同的內同,IStructuralComparable接口用于給元組或數組排序。
IStructuralEquatable接口示例:
編寫實現IEquatable接口的Person類,IEquatable接口定義了一個強類型化的Equals()方法,比較FirstName和LastName的值:
public class Person : IEquatable<Person> { public int Id { get; private set; } public string FirstName { get; set; } public string LastName { get; set; } public override string ToString() { return String.Format("{0}, {1} {2}", Id, FirstName, LastName); } public override bool Equals(object obj) { if (obj == null) return base.Equals(obj); return Equals(obj as Person); } public override int GetHashCode() { return Id.GetHashCode(); } #region IEquatable<Person> Members public bool Equals(Person other) { if (other == null) return base.Equals(other); return this.FirstName == other.FirstName && this.LastName == other.LastName; } #endregion }
創建兩個包含相同內容的Person類型的數組:
var janet = new Person { FirstName = "Janet", LastName = "Jackson" }; Person[] persons1 = { new Person { FirstName = "Michael", LastName = "Jackson" }, janet }; Person[] persons2 = { new Person { FirstName = "Michael", LastName = "Jackson" }, janet };
由于兩個變量引用兩個不同數組,所以!=返回True:
if (persons1 != persons2) Console.WriteLine("not the same reference");
對于IStructuralEquatable接口定義的Equals方法,第一個參數是object類型,第二個參數是IEqualityComparer類型。調用這個方法時,通過傳遞一個實現了EqualityComparer<T>的對象,就可以定義如何進行比較。通過EqualityComparer<T>類完成IEqualityComparer的一個默認實現。這個實現檢查T類型是否實現了IEquatable接口,并調用IEquatable.Equals()方法。如果該類沒有實現IEquatable接口,就調用Object基類中Equals()方法:
if ((persons1 as IStructuralEquatable).Equals(persons2, EqualityComparer<Person>.Default)) { Console.WriteLine("the same content"); }
元組示例:
Tuple<>類提供了兩個Epuals()方法:一個重寫了Object基類中的Epuals方法,并把object作為參數,第二個由IStructuralEquatable接口定義,并把object和IEqualityComparer作為參數。
var t1 = Tuple.Create<int, string>(1, "Stephanie"); var t2 = Tuple.Create<int, string>(1, "Stephanie"); if (t1 != t2) Console.WriteLine("not the same reference to the tuple");
這個方法使用EqualityComparer<object>.Default獲取一個ObjectEqualityComparer<object>,以進行比較。這樣就會調用Object.Equals()方法比較元組的每一項:
if (t1.Equals(t2)) Console.WriteLine("equals returns true");
還可以使用TupleComparer類創建一個自定義的IEqualityComparer
TupleComparer tc = new TupleComparer(); if ((t1 as IStructuralEquatable).Equals(t2, tc)) { Console.WriteLine("yes, using TubpleComparer"); } class TupleComparer : IEqualityComparer { #region IEqualityComparer Members public new bool Equals(object x, object y) { bool result = x.Equals(y); return result; } public int GetHashCode(object obj) { return obj.GetHashCode(); } #endregion }
以上就是“C#中的數組怎么使用”這篇文章的所有內容,感謝各位的閱讀!相信大家閱讀完這篇文章都有很大的收獲,小編每天都會為大家更新不同的知識,如果還想學習更多的知識,請關注億速云行業資訊頻道。
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