78198

Массивы в С#

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

В языке С# массив относится к ссылочным типам данных, то есть располагается только в динамической памяти, поэтому создание массива начинается с выделения памяти под его элементы. Всем элементам при создании массива присваиваются значения по умолчанию – нули для значимых типов, и null для ссылочных.

Русский

2015-02-07

94.5 KB

8 чел.

Лекция 7. Массивы

Массив - ограниченная совокупность однотипных данных. Элементы массива имеют одно и то же имя, а различаются порядковым номером – индексом.

В языке С# массив относится к ссылочным типам данных, то есть располагается только в динамической памяти, поэтому создание массива начинается с выделения памяти под его элементы. Всем элементам при создании массива присваиваются значения по умолчанию – нули для значимых типов, и null для ссылочных.

Количество элементов в массиве (размерность) не является частью его типа, это количество задается при выделении памяти и не может быть изменено.

Элементы массива нумеруются с нуля. Для обращения к элементу массива после имени массива указывается номер (индекс) элемента в квадратных скобках.

Массивы одного типа можно присваивать друг другу.

Все массивы в С# имеют общий базовый класс Array, определенный в пространстве имен System.

Одномерные массивы

 Одномерные массивы описываются одним из способов:

тип[] имя;

тип[] имя = new тип [размерность];

тип[] имя = {инициализаторы};

тип[] имя = new тип []{инициализаторы};

тип[] имя = new тип [размерность]{инициализаторы};

Примеры описания одномерных массивов:

int [] a; //элементов нет

int [] b=new int [4]; //элементы равны 0

int [] c={1,2,3,4}; //new подразумевается

int [] d=new int[] {1,2,3,4}; //размерность вычисляется

int [] e=new int [4] {1,2,3,4}; //избыточное описание

Для массива а описана ссылка на массив, а память под элементы не выделена (массив не создан).

Массив b будет содержать 4 элемента, которые по умолчанию равны 0.

Для массива с опущен оператор выделения памяти new, который подразумевается по умолчанию.

Для массива d не задана размерность, но он инициализирован, поэтому размерность количество элементов вычисляется.

Для массива е указана и размерность и элементы инициализированы, размерность - константа!

Пример выполнения операций с одномерным массивом

using System;

namespace ConsoleApplication1

{

class Class1

{

static void Main()

{

const int n=6;

int [] a= new int[n] {3,12,5,-9,8,-4};

Console.WriteLine(“Исходный массив: ”);

for (int i=0;i<n;++i)

Console.Write(“\t” +a[i]);

Console.WriteLine();

int s=0,k=0;

for (int i=0;i<n;++i)

if (a[i]<0)

{

s+=a[i];

++k;

}

Console.WriteLine(“Сумма отрицательных  ”+s);

Console.WriteLine(“Количество отрицательных  ”+k);

}}}

Прямоугольные массивы

Прямоугольный массив имеет более одного измерения. В чем особенность объявления многомерного (прямоугольного) массива? Как в типе указать размерность массива? Это делается достаточно просто, за счет использования запятых.

Объявление многомерного массива в общем случае:

<тип>[, ... ,] <идентификаторы>;

Число запятых, увеличенное на единицу, и задает размерность массива.

Примеры описания двумерных массивов:

int [,] a; //элементов нет

int [,] b=new int [2,3]; //элементы равны 0

int [,] c={{1,2,3},{4,5,6}}; //new подразумевается

int [,] d=new int[,]{{1,2,3},{4,5,6}}; //размерность вычисляется

int [,] e=new int [2,3] {{1,2,3},{4,5,6}}; //избыточное описание

Если список инициализации не задан, размерности могут быть не только константами, но и выражениями типа, приводимого к целому.

К элементу двумерного массива обращаются, указывая номер строки и столбца, на пересечении которых он расположен:

a[1,4]  - элемент второй строки и пятого столбца!

b[i,j] - элемент i-ой строки и j-ого столбца!

Пример выполнения операций с двумерным массивом

using System;

namespace ConsoleApplication1

{

class Class1

{

static void Main()

{

const int m=3,n=3;

int [,] a= new int[m,n]

{

{1,1,1},

{0,0,0},

{3,3,3}

};

int [,] b= new int[m,n]

{

{1,2,3},

{4,5,6},

{7,8,9}

};

int [,] c= new int[m,n];

Console.WriteLine(“Исходный массив a: ”);

for (int i=0;i<m;++i)

{

for (int j=0;j<n;++j)

Console.Write(“\t” +a[i,j]);

Console.WriteLine();

}

Console.WriteLine(“Исходный массив b: ”);

for (int i=0;i<m;++i)

{

for (int j=0;j<n;++j)

Console.Write(“\t” +b[i,j]);

Console.WriteLine();

}

      for(int i = 0; i < m; ++i)

  for(int j = 0; j < n; ++j)

     {

                int s=0;

   for(int k = 0; k < n;++k)

                 s+= a[i,k]*b[k,j];

                   c[i,j] = s;

     }

Console.WriteLine(“Полученное произведение матриц : ”);

for (int i=0;i<m;++i)

{

for (int j=0;j<n;++j)

Console.Write(“\t” +с[i,j]);

Console.WriteLine();

}

}}}

Класс System.Array

Все массивы в С# построены на основе базового класса Array, который содержит свойства и методы, представленные в таблице 7.1

Таблица 7.1 – Основные элементы класса Array (представлены не полностью)

Свойство

Описание

Length

Количество элементов массива (по всем размерностям)

Rank

Количество размерностей массива

BinarySearch

 Двоичный поиск в отсортированном массиве

Clear

 Выполняет начальную инициализацию элементов. В зависимости от типа элементов устанавливает значение 0 для арифметического типа, false - для логического типа, Null для ссылок, "" - для строк.

Copy

Копирование части или всего массива в другой массив.

IndexOf

Поиск индекса первого вхождения элемента в одномерный массив.

LastIndexOf

Поиск индекса последнего вхождения элемента в одномерный массив.

Reverse

Изменение порядка следования элементов на обратный.

Sort

Сортировка элементов одномерного массива

CopyTo

Копируются все элементы одномерного массива в другой одномерный массив, начиная с заданного индекса

GetLength

Возвращает число элементов массива по указанному измерению.

GetValue, SetValue

Возвращает или устанавливает значение элемента массива с указанными индексами.

Свойство Length позволяет реализовывать алгоритмы, которые будут работать с массивами различной длины. Использование этого свойства вместо явного задания размерности исключает возможность выхода индекса за границы массива.


Пример применения элементов
класса Array для  работы с одномерным массивом.

using System;

namespace ConsoleApplication1

{

class Class1

{

static void Main()

         {

int [] a=  {3,12,5,18,-9,8,-4};

PrintArray (“Исходный массив:”, a); //пользовательская функция (метод)

Console.WriteLine(Array.IndexOf(a,18);

Array.Sort(a);

PrintArray (“Отсортированный массив:”, a);

Console.WriteLine(Array.BinarySearch(a,18));

         }//конец Main()

public  static void PrintArray(string s, int[] a)

{

Console.WriteLine(s);

for (int i=0;i<a.Length;++i)

Console.Write(“\t”+a[i]);

Console.WriteLine();

} //конец функции

}//конец класса Class1

}//конец пространства имен ConsoleApplication1

Методы Sort(), IndexOf(), BinarySearch() являются статическими, поэтому к ним обращаются через имя класса и передают в них имя массива. Двоичный поиск можно применять только для упорядоченных массивов.

В приведенном примере поиск элемента со значением 18 выполняется двумя способами.

Статический метод PrintArray() предназначен для вывода массива на экран. В него передаются два параметра – строка и одномерный массив. Количество элементов массива определяется с помощью свойства Length, поэтому этот метод можно использовать для вывода любого целочисленного одномерного массива.

Для того, чтобы метод PrintArray() мог применяться к массивам другого типа необходимо вместо передачи обычного одномерного массива использовать класс Array. Значения элементов такого массива получают с помощью метода GetValue, так как доступ по индексу для класса Array не предусмотрен.

Модифицированный метод PrintArray

public  static void PrintArray(string s, Array a)

{

Console.WriteLine(s);

for (int i=0;i<a.Length;++i)

Console.Write(“\t”+a.GetValue(i));

Console.WriteLine();

}

Оператор foreach для работы с массивами

Оператор foreach применяется для перебора элементов в специальным образом организованной группе данных. Массив является такой группой. Удобство такого вида цикла заключается в том, что не требуется определять количество элементов и выполнять их перебор по индексу. Просто указывается необходимость перебора всех элементов группы. Синтаксис оператора:

foreach (тип имя in выражение)  тело_цикла

Имя задает локальную по отношению к циклу переменную, которая будет по очереди принимать все значения из массива выражение (обычно имя массива или имя другой группы данных). В теле цикла выполняются действия с переменной цикла.

Вывод массива a на экран с помощью оператора foreach:

// х - локальная переменная цикла, а - одномерный массив  

foreach (int x in a) Console.WriteLine(x);

На каждом проходе цикла очередной элемент массива присваивается переменной х и с ней выполняются действия, записанные в теле цикла.

Пример работы с одномерным массивом с использованием цикла foreach

using System;

namespace ConsoleApplication1

{

class Class1

{

static void Main()

{

const int n=6;

int [] a= {3,12,5,-9,8,-4};

Console.WriteLine(“Исходный массив: ”);

foreach (int x in a)

Console.Write(“\t” +x);

Console.WriteLine();

int s=0,k=0;

foreach (int x in a)

if (x<0)

{

s+=x;

++k;

}

Console.WriteLine(“Сумма отрицательных  ”+s);

Console.WriteLine(“Количество отрицательных  ”+k);

}}}

Модифицированный метод PrintArray() с использованием оператора цикла foreach

public  static void PrintArray(string s, Array a)

{

Console.WriteLine(s);

foreach (object x in a)

Console.Write(“\t”+x);

Console.WriteLine();

}

Такая запись становится возможной потому, что любой объект может быть неявно преобразован к типу базового класса object.

Ограничением применения оператора foreach является то, что с помощью его можно только просматривать значения в группе данных, но не изменять их.

Использование оператора foreach для вывода на экран двумерного массива имеет вид:

foreach (int [] x in a)

{

foreach (int y in x) Console.Write(“\t”+y);

Console.WriteLine();

}


Примеры обработки массивов с использованием класса Array

//ОДНОМЕРНЫЙ МАССИВ

namespace ConsoleApplication1

{

   class Program

   {

       static void Main(string[] args)

       {

            

           Console.Write("Введите размерность массива: ");

           int n=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());

           int[] a = new int[n];

           ВводМассива(a);

           РешениеЗадачи(a);

           ВыводМассива(a);

           Console.ReadKey();

       }

       //----------------------------------------------------------------

       public static void ВводМассива(Array a)

       {                            

           for (int i = 0; i < a.Length; ++i)

           {

               Console.Write("Введите {0} элемент массива: ", i + 1);

               a.SetValue(Convert.ToInt32(Console.ReadLine()),i);

           }

           Console.WriteLine("******************************************");

       }

       //----------------------------------------------------------------

       public static void РешениеЗадачи(Array a)

       {

           for (int i = 0; i < a.Length; ++i)

           {

 //обработка массива – решение задачи

           }

           

       }

       //----------------------------------------------------------------

       public static void ВыводМассива(Array a)

       {

           Console.WriteLine("Вывод массива: ");

       foreach (object x in a)

           Console.Write(" "+x);

       }

   }

}

//ДВУМЕРНЫЙ МАССИВ

namespace ConsoleApplication1

{

   class Program

   {

       static void Main(string[] args)

       {

            

           Console.Write("Введите количество строк массива: ");

           int n=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());

           Console.Write("Введите количество столбцов массива: ");

           int m=Convert.ToInt32(Console.ReadLine());

           int[,] a = new int[n,m];

           ВводМассива(a);

           РешениеЗадачи(a);

           ВыводМассива(a);

           Console.ReadKey();

       }

       //----------------------------------------------------------------

       public static void ВводМассива(Array a)

       {                            

           

for (int i = 0; i < a.GetLength(0); ++i)

for (int j = 0; i < a.GetLength(1); ++i)

           a.SetValue(Convert.ToInt32(Console.ReadLine()),i,j);

        }

       //----------------------------------------------------------------

       public static void РешениеЗадачи(Array a)

       {

for (int i = 0; i < a.GetLength(0); ++i)

for (int j = 0; i < a.GetLength(1); ++i)

           {

 //обработка массива – решение задачи

           }

           

       }

       //----------------------------------------------------------------

       public static void ВыводМассива(Array a)

       {

// 1 способ

Console.WriteLine("Вывод массива: ");

for (int i = 0; i < a.GetLength(0); ++i)

{

for (int j = 0; i < a.GetLength(1); ++i)

Console.Write(“\t” +a[i,j]);

Console.WriteLine();

{

// 2 способ

Console.WriteLine("Вывод массива: ");

       foreach (int [] x in a)

{

       foreach (int y in x)

           Console.Write("\t "+y);

           Console.WriteLine();

}

  }

      } }}


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

58727. Творческая работа. Анализ стихотворения В. А. Жуковского «Море» («Вечер») 30.5 KB
  Романтические баллады, поэмы, элегии и песни Жуковского как бы «шли из сердца и к сердцу; они говорили не о ярком блеске иллюминаций, не о громе побед, а о таинствах сердца, о таинствах внутреннего мира души».
58729. Країна, мову якої ми вивчаємо 179.5 KB
  Освітні задачі: розширяти філологічний кругозір учнів; вдосконалювати навички читання; формувати загально-навчальні вміння: самостійно працювати з текстом. Розвиваючі задачі: розвивати навички вивчаючого читання; розвивати та вдосконалювати мовні вміння у читанні...