📜  C#|数组

📅  最后修改于: 2021-05-29 14:15:07             🧑  作者: Mango

数组是一组由通用名称引用的相似类型的变量。每个数据项都称为数组的元素。元素的数据类型可以是任何有效的数据类型,例如char,int,float等,并且这些元素存储在连续的位置。数组的长度指定数组中存在的元素数。在C#中,数组的内存分配是动态完成的。而且数组是一种对象,因此使用预定义的函数很容易找到它们的大小。数组中的变量是有序的,每个变量的索引都从0开始。C#中的数组工作方式与C / C++中的不同。

有关C#中数组的重要注意事项

  • 在C#中,所有数组都是动态分配的。
  • 由于数组是C#中的对象,因此我们可以使用成员长度来找到它们的长度。这与C / C++不同,在C / C++中,我们使用sizeof运算符查找长度。
  • 像其他变量一样,也可以在数据类型之后使用[]声明AC#数组变量。
  • 数组中的变量是有序的,每个变量的索引都从0开始。
  • C#数组是基本类型System.Array的对象。
  • 数字数组和引用类型元素的默认值分别设置为零和null。
  • 锯齿状数组元素是引用类型,并且被初始化为null。
  • 数组元素可以是任何类型,包括数组类型。
  • 数组类型是从抽象基本类型Array派生的引用类型。这些类型实现IEnumerable ,为此,它们在C#中的所有数组上使用foreach迭代。

根据数组的定义,数组可以包含基本数据类型以及类的对象。每当使用基元数据类型时,实际值都必须存储在连续的内存位置中。对于类的对象,实际对象存储在堆段中。

下图显示了数组如何顺序存储值:
C#数组

解释 :
索引从0开始,它存储值。我们还可以在数组中存储固定数量的值。当数组索引未达到数组大小时,将按顺序将其递增1。

数组声明

句法 :

< Data Type > [ ] < Name_Array >

这里,
<数据类型>:它定义数组的元素类型。
[]:定义数组的大小。
:它是数组的名称。

例子 :

int[] x;  // can store int values
string[] s; // can store string values
double[] d; // can store double values
Student[] stud1; // can store instances of Student class which is custom class

注意:仅声明数组不会将内存分配给该数组。对于该数组,必须初始化。

数组初始化

如前所述,数组是引用类型,因此new关键字用于创建数组的实例。我们可以在索引的帮助下分配初始化的单个数组元素。

句法 :

type [ ] < Name_Array > = new < datatype > [size];

在这里,type指定要分配的数据的类型,size指定数组中元素的数量,Name_Array是数组变量的名称。并且new将根据其大小将内存分配给数组。

示例:演示数组声明和初始化的不同方法

范例1:

// defining array with size 5. 
// But not assigns values
int[] intArray1 = new int[5]; 

上面的语句声明并初始化可以存储五个int值的int类型数组。数组大小在方括号([])中指定。

范例2:

// defining array with size 5 and assigning
// values at the same time
int[] intArray2 = new int[5]{1, 2, 3, 4, 5};

上面的语句与之相同,但是它为{}中的每个索引分配了值。

例子3:

// defining array with 5 elements which 
// indicates the size of an array
int[] intArray3 = {1, 2, 3, 4, 5};

在上面的语句中,数组的值直接初始化而无需占用其大小。因此,数组大小将自动为直接获取的值的数量。

声明后初始化数组

声明后可以初始化数组。不必使用new关键字同时声明和初始化。但是,在声明后初始化数组时,必须使用new关键字对其进行初始化。不能仅通过分配值来初始化它。

例子 :

注意:不给出大小的初始化在C#中无效。它将给出一个编译时错误。

示例:初始化数组的声明错误

访问数组元素

在初始化时,我们可以分配值。但是,在声明和初始化之后,我们也可以使用其索引随机分配数组的值。我们可以通过索引访问数组值,将元素的索引放在带有数组名称的方括号内
例子 :

//declares & initializes int type array
int[] intArray = new int[5];

// assign the value 10 in array on its index 0
intArray[0] = 10; 

// assign the value 30 in array on its index 2
intArray[2] = 30;

// assign the value 20 in array on its index 1
intArray[1] = 20;

// assign the value 50 in array on its index 4
intArray[4] = 50;

// assign the value 40 in array on its index 3
intArray[3] = 40;

// Accessing array elements using index
intArray[0];  //returns 10
intArray[2];  //returns 30

实现:使用不同的循环访问数组元素

// C# program to illustrate creating an array
// of integers, puts some values in the array,
// and prints each value to standard output.
using System;
namespace geeksforgeeks {
      
class GFG {
      
    // Main Method
    public static void Main()
    {
          
        // declares an Array of integers.
        int[] intArray;
  
        // allocating memory for 5 integers.
        intArray = new int[5];
  
        // initialize the first elements
        // of the array
        intArray[0] = 10;
  
        // initialize the second elements
        // of the array
        intArray[1] = 20;
  
        // so on...
        intArray[2] = 30;
        intArray[3] = 40;
        intArray[4] = 50;
  
        // accessing the elements
        // using for loop
        Console.Write("For loop :");
        for (int i = 0; i < intArray.Length; i++)
            Console.Write(" " + intArray[i]);
  
        Console.WriteLine("");
        Console.Write("For-each loop :");
          
        // using for-each loop
        foreach(int i in intArray)
            Console.Write(" " + i);
  
        Console.WriteLine("");
        Console.Write("while loop :");
          
        // using while loop
        int j = 0;
        while (j < intArray.Length) {
            Console.Write(" " + intArray[j]);
            j++;
        }
  
        Console.WriteLine("");
        Console.Write("Do-while loop :");
          
        // using do-while loop
        int k = 0;
        do
        {
            Console.Write(" " + intArray[k]);
            k++;
        } while (k < intArray.Length);
    }
}
}

输出 :

For loop : 10 20 30 40 50
For-each loop : 10 20 30 40 50
while loop : 10 20 30 40 50
Do-while loop : 10 20 30 40 50

一维阵列

在此数组中仅包含一行用于存储值。该数组的所有值从0到数组大小连续存储。例如,声明一个由5个整数组成的一维数组:

int[] arrayint = new int[5];

上面的数组包含从arrayint [0]到arrayint [4]的元素。在这里,new运算符必须创建数组并通过其默认值初始化其元素。在上面的示例中,所有元素都由零初始化,因为它是int类型。

例子 :

// C# program to creating an array
// of the string as week days, store 
// day values in the weekdays,
// and prints each value.
using System;
namespace geeksforgeeks {
      
class GFG {
      
    // Main Method
    public static void Main()
    {
          
        // declares a 1D Array of string.
        string[] weekDays;
  
        // allocating memory for days.
        weekDays = new string[] {"Sun", "Mon", "Tue", "Wed", 
                                       "Thu", "Fri", "Sat"};
  
        // Displaying Elements of array
        foreach(string day in weekDays)
            Console.Write(day + " ");
    }
}
}

输出 :

Sun Mon Tue Wed Thu Fri Sat 

多维数组

多维数组包含多个行来存储值。它在C#中也称为矩形数组,因为它的每一行长度都是相同的。它可以是2D阵列3D阵列或更多。为了存储和访问数组的值,需要嵌套循环。多维数组的声明,初始化和访问如下:

// creates a two-dimensional array of 
// four rows and two columns.
int[, ] intarray = new int[4, 2];

//creates an array of three dimensions, 4, 2, and 3
int[,, ] intarray1 = new int[4, 2, 3];

例子 :

// C# program to illustrate creating
// an multi- dimensional array
// puts some values in the array,
// and print them
using System;
namespace geeksforgeeks {
      
class GFG {
      
    // Main Method
    public static void Main()
    {
          
        // Two-dimensional array
        int[, ] intarray = new int[, ] { { 1, 2 },
                                         { 3, 4 }, 
                                         { 5, 6 }, 
                                         { 7, 8 } };
                                           
        // The same array with dimensions 
        // specified 4 row and 2 column.
        int[, ] intarray_d = new int[4, 2] { { 1, 2 }, { 3, 4 }, 
                                             { 5, 6 }, { 7, 8 } };
  
        // A similar array with string elements.
        string[, ] str = new string[4, 2] { { "one", "two" }, 
                                            { "three", "four" }, 
                                            { "five", "six" }, 
                                            { "seven", "eight" } };
  
        // Three-dimensional array.
        int[,, ] intarray3D = new int[,, ] { { { 1, 2, 3 }, 
                                             { 4, 5, 6 } },
                                             { { 7, 8, 9 }, 
                                           { 10, 11, 12 } } };
                                              
                                              
        // The same array with dimensions 
        // specified 2, 2 and 3.
        int[,, ] intarray3Dd = new int[2, 2, 3] { { { 1, 2, 3 }, 
                                                  { 4, 5, 6 } }, 
                                                  { { 7, 8, 9 }, 
                                                { 10, 11, 12 } } };
  
        // Accessing array elements.
        Console.WriteLine("2DArray[0][0] : " + intarray[0, 0]);
        Console.WriteLine("2DArray[0][1] : " + intarray[0, 1]);
        Console.WriteLine("2DArray[1][1] : " + intarray[1, 1]);
        Console.WriteLine("2DArray[2][0] " + intarray[2, 0]);
  
        Console.WriteLine("2DArray[1][1] (other) : " 
                                 + intarray_d[1, 1]);
                                   
        Console.WriteLine("2DArray[1][0] (other)" 
                             + intarray_d[1, 0]);
  
        Console.WriteLine("3DArray[1][0][1] : " 
                           + intarray3D[1, 0, 1]);
                             
        Console.WriteLine("3DArray[1][1][2] : " 
                          + intarray3D[1, 1, 2]);
  
        Console.WriteLine("3DArray[0][1][1] (other): " 
                             + intarray3Dd[0, 1, 1]);
                               
        Console.WriteLine("3DArray[1][0][2] (other): " 
                             + intarray3Dd[1, 0, 2]);
  
        // using nested loop show string elements
        Console.WriteLine("To String element");
        for (int i = 0; i < 4; i++)
            for (int j = 0; j < 2; j++)
                Console.Write(str[i, j] + " ");
    }
}
}

输出 :

2DArray[0][0] : 1
2DArray[0][1] : 2
2DArray[1][1] : 4
2DArray[2][0] 5
2DArray[1][1] (other) : 4
2DArray[1][0] (other)3
3DArray[1][0][1] : 8
3DArray[1][1][2] : 12
3DArray[0][1][1] (other): 5
3DArray[1][0][2] (other): 9
To String element
one two three four five six seven eight 

锯齿状阵列

一个以数组为元素的数组称为锯齿数组,意思是“数组数组”。锯齿状的阵列元件可以具有不同的尺寸和大小。下面是显示如何声明,初始化和访问锯齿状数组的示例。

例子 :

// C# program to single-dimensional jagged array
// that contains two single-dimensional array
// elements of different sizes.
using System;
namespace geeksforgeeks {
      
class GFG {
      
    // Main Method
    public static void Main()
    {
  
        /*----------2D Array---------------*/
        // Declare the array of two elements:
        int[][] arr = new int[2][];
  
        // Initialize the elements:
        arr[0] = new int[5] { 1, 3, 5, 7, 9 };
        arr[1] = new int[4] { 2, 4, 6, 8 };
  
        // Another way of Declare and
        // Initialize of elements
        int[][] arr1 = { new int[] { 1, 3, 5, 7, 9 },
                         new int[] { 2, 4, 6, 8 } };
  
        // Display the array elements:
        for (int i = 0; i < arr.Length; i++)
        {
            System.Console.Write("Element [" + i + "] Array: ");
            for (int j = 0; j < arr[i].Length; j++)
                Console.Write(arr[i][j] + " ");
            Console.WriteLine();
        }
          
        Console.WriteLine("Another Array");
          
        // Display the another array elements:
        for (int i = 0; i < arr1.Length; i++) 
        {
            System.Console.Write("Element [" + i + "] Array: ");
            for (int j = 0; j < arr1[i].Length; j++)
                Console.Write(arr1[i][j] + " ");
            Console.WriteLine();
        }
    }
}
}

输出 :

Element [0] Array: 1 3 5 7 9 
Element [1] Array: 2 4 6 8 
Another Array
Element [0] Array: 1 3 5 7 9 
Element [1] Array: 2 4 6 8 

可能混合使用锯齿状数组和多维数组。锯齿状数组是数组的数组,因此其元素是引用类型,并且被初始化为null。
示例:声明和初始化一维锯齿状数组,该数组包含三个大小不同的二维数组元素。

// C# program to single-dimensional jagged array
// that contains three two-dimensional array
// elements of different sizes.
using System;
namespace geeksforgeeks {
      
class GFG {
      
// Main Method
public static void Main()
{
  
    int[][, ] arr = new int[3][, ] {new int[, ] {{1, 3}, {5, 7}},
                                    new int[, ] {{0, 2}, {4, 6}, {8, 10}},
                                    new int[, ] {{11, 22}, {99, 88}, {0, 9}}};
  
    // Display the array elements:
    for (int i = 0; i < arr.Length; i++)
    {
        int x = 0;
        for (int j = 0; j < arr[i].GetLength(x); j++) 
        {
            for (int k = 0; k < arr[j].Rank; k++)
                Console.Write(" arr[" + i + "][" + j + ", " + k + "]:" 
                                               + arr[i][j, k] + " ");
            Console.WriteLine();
        }
        x++;
        Console.WriteLine();
    }
}
}
}

输出 :

arr[0][0, 0]:1  arr[0][0, 1]:3 
 arr[0][1, 0]:5  arr[0][1, 1]:7 

 arr[1][0, 0]:0  arr[1][0, 1]:2 
 arr[1][1, 0]:4  arr[1][1, 1]:6 
 arr[1][2, 0]:8  arr[1][2, 1]:10 

 arr[2][0, 0]:11  arr[2][0, 1]:22 
 arr[2][1, 0]:99  arr[2][1, 1]:88 
 arr[2][2, 0]:0  arr[2][2, 1]:9 

要记住的要点:

  • GetLength(int):返回数组第一维中的元素数。
  • 当使用锯齿状数组时,就像索引不存在一样安全,这将引发IndexOutOfRange异常。