C#上位机--数组

引言

在 C# 上位机开发过程中，数组是一种非常重要的数据结构，它可以用来存储和管理一组相同类型的数据。本文将详细介绍一维数组、多维数组以及数组的数组（交错数组）的使用方法，并通过程序示例进行演示，同时还会列出数组支持的主要属性和方法。

一、一维数组

一维数组是最简单的数组形式，它可以看作是一个线性的数据集合。在 C# 中，声明和初始化一维数组的方式如下：

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  static void Main()
        {// 声明并初始化一个包含 5 个整数的一维数组
            int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };

            // 也可以先声明数组，再逐个赋值
            string[] names = new string[3];
            names[0] = "Alice";
            names[1] = "Bob";
            names[2] = "Charlie";

            // 遍历数组
            for (int i = 0; i < numbers.Length; i++)
            {
                Console.WriteLine(numbers[i]);
            }

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

在上述代码中，我们首先创建了一个整数类型的一维数组 numbers 并初始化了它的元素。然后，我们创建了一个字符串类型的数组 names，先声明了数组的大小，再逐个赋值。最后，我们使用 for 循环和 foreach 循环遍历了这两个数组。

运行结果：

二、多维数组

多维数组可以用来存储具有多个维度的数据，比如矩阵、表格等。常见的多维数组是二维数组，它可以看作是一个由行和列组成的表格。

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 static void Main()
        {/// 声明并初始化一个 3 行 4 列的二维整数数组
            int[,] matrix = {
    { 1, 2, 3, 4 },
    { 5, 6, 7, 8 },
    { 9, 10, 11, 12 }
};

            // 遍历二维数组
            for (int i = 0; i < matrix.GetLength(0); i++)
            {
                for (int j = 0; j < matrix.GetLength(1); j++)
                {
                    Console.Write(matrix[i, j] + " ");
                }
                Console.WriteLine();
                Console.ReadKey();
            }
        }

在这个示例中，我们创建了一个二维整数数组 matrix，并通过嵌套的 for 循环遍历了它的每一个元素。GetLength(0) 方法返回数组的行数，GetLength(1) 方法返回数组的列数。

运行结果：

三、数组的数组（交错数组）

数组的数组，也称为交错数组，它是一个数组，其中的每个元素又是一个数组。交错数组的每个子数组的长度可以不同。

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 class Program
    {
        static void Main()
        {// 声明并初始化一个交错数组
            int[][] jaggedArray = {
    new int[] { 1, 2, 3 },
    new int[] { 4, 5 },
    new int[] { 6, 7, 8, 9 }
};

            // 遍历交错数组
            for (int i = 0; i < jaggedArray.Length; i++)
            {
                for (int j = 0; j < jaggedArray[i].Length; j++)
                {
                    Console.Write(jaggedArray[i][j] + " ");
                }
                Console.WriteLine();
                Console.ReadKey();
            }
        }
    }

在上述代码中，我们创建了一个交错数组 jaggedArray，它包含了三个长度不同的子数组。通过嵌套的 for 循环，我们遍历了交错数组的每一个元素。

四、数组支持的主要属性和方法

下面是一个表格，列出了 C# 中数组支持的一些主要属性和方法：

属性

属性名	描述
`Length`	获取数组所有维度的元素总数。对于一维数组，它就是数组中元素的个数；对于多维数组，是所有维度元素数的乘积。
`LongLength`	获取一个 64 位整数，表示数组所有维度中的元素总数。适用于元素数量可能超过 `int.MaxValue` 的情况。
`Rank`	获取数组的维度数。例如，一维数组的 `Rank` 为 1，二维数组的 `Rank` 为 2。
`IsFixedSize`	指示数组是否具有固定大小，数组一旦创建，大小不可改变，所以该属性始终返回 `true`。
`IsReadOnly`	指示数组是否为只读，数组可以修改元素值，所以该属性始终返回 `false`。
`IsSynchronized`	指示是否同步对数组的访问（即线程安全），数组默认不是线程安全的，此属性始终返回 `false`。
`SyncRoot`	获取可用于同步对数组访问的对象，可用于实现多线程同步操作。

方法

基本操作方法

方法名	描述
`Clear(Array array, int index, int length)`	将数组中从指定索引开始的指定数量的元素设置为其类型的默认值。
`Copy(Array sourceArray, Array destinationArray, int length)`	将一个数组中的一系列元素复制到另一个数组中。有多个重载版本，可指定源数组起始索引、目标数组起始索引等。
`CopyTo(Array array, int index)`	将当前一维数组的所有元素复制到指定的一维数组中，从指定索引位置开始存放。
`GetLength(int dimension)`	获取数组指定维度的元素数量。对于多维数组，可通过指定不同的维度参数来获取相应维度的长度。
`GetLongLength(int dimension)`	获取数组指定维度的元素数量，以 64 位整数形式返回，用于处理可能非常大的数组。
`GetLowerBound(int dimension)`	获取数组指定维度的下限索引，通常为 0，但在某些特殊情况下（如自定义下限的数组）可能不同。
`GetUpperBound(int dimension)`	获取数组指定维度的上限索引，等于该维度的元素数量减 1。
`GetValue(params int[] indices)`	获取数组中指定位置的元素值，对于多维数组，需要传入多个索引参数。
`SetValue(object value, params int[] indices)`	将数组中指定位置的元素设置为指定的值，对于多维数组，同样需要传入多个索引参数。

查找方法

方法名	描述
`IndexOf(Array array, object value)`	在一维数组中搜索指定的值，并返回其第一次出现的索引；如果未找到，则返回 -1。有多个重载版本，可指定搜索范围。
`LastIndexOf(Array array, object value)`	在一维数组中搜索指定的值，并返回其最后一次出现的索引；如果未找到，则返回 -1。也有多个重载版本支持指定搜索范围。
`Find<T>(T[] array, Predicate<T> match)`	在数组中搜索与指定谓词所定义的条件相匹配的第一个元素。
`FindLast<T>(T[] array, Predicate<T> match)`	在数组中搜索与指定谓词所定义的条件相匹配的最后一个元素。
`FindAll<T>(T[] array, Predicate<T> match)`	检索数组中与指定谓词所定义的条件相匹配的所有元素。
`FindIndex<T>(T[] array, Predicate<T> match)`	搜索与指定谓词所定义的条件相匹配的元素，并返回整个数组中第一个匹配元素的索引。
`FindLastIndex<T>(T[] array, Predicate<T> match)`	搜索与指定谓词所定义的条件相匹配的元素，并返回整个数组中最后一个匹配元素的索引。

排序和比较方法

方法名	描述
`Sort(Array array)`	对一维数组中的元素进行排序，使用元素类型的默认比较器。有多个重载版本，可指定排序范围、自定义比较器等。
`Sort<T>(T[] array, Comparison<T> comparison)`	使用指定的比较方法对一维泛型数组中的元素进行排序。
`Reverse(Array array)`	反转一维数组中元素的顺序。也有重载版本可指定反转的范围。
`BinarySearch(Array array, object value)`	使用二分搜索算法在已排序的一维数组中查找指定元素，返回该元素的索引；如果未找到，则返回一个负数。有多个重载版本，可指定搜索范围、自定义比较器等。
`Compare(Array array1, Array array2)`	比较两个数组的元素，判断它们是否相等。

其他方法

方法名	描述
`ConvertAll<TInput, TOutput>(TInput[] array, Converter<TInput, TOutput> converter)`	将一种类型的数组元素转换为另一种类型，并返回包含转换后元素的新数组。
`TrueForAll<T>(T[] array, Predicate<T> match)`	确定数组中的每个元素是否都与指定的谓词所定义的条件相匹配。
`Exists<T>(T[] array, Predicate<T> match)`	确定数组中是否存在与指定谓词所定义的条件相匹配的元素。