Нельзя понять многие детали работы с массивами в C#, если не знать устройство класса Array из библиотеки FCL(статическом компоненте Framework .Net.), потомками которого являются все классы-массивы. Помимо наследования свойств и методов класса Object и вышеперечисленных интерфейсов, класс Array имеет довольно большое число собственных методов и свойств. Благодаря такому мощному родителю, над массивами определены самые разнообразные операции - копирование, поиск, обращение, сортировка, получение различных характеристик. Массивы можно рассматривать как коллекции и устраивать циклы For Each для перебора всех элементов.
Свойство
Родитель
Описание
IsFixedSize
Интерфейс IList
True, если массив статический
Length
Число элементов массива
Rank
Размерность массива
Метод
Описание
BinarySearch()
Двоичный поиск.
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()
Индекс первого вхождения образца в массив.
LastIndexOf()
Индекс последнего вхождения образца в массив.
Reverse()
Обращение одномерного массива.
Sort()
Сортировка одномерного массива встроенных типов данных.
Динамические методы
GetValue()
SetValue()
Возвращает или устанавливает значение указанного индекса для массива.
GetLowerBound()
GetUpperBound()
Используется для определения нижней или верхней границы выбранного измерения массива.
Clone
Интерфейс ICloneable
Позволяет создать плоскую или глубокую копию массива. В первом случае создаются только элементы первого уровня, а ссылки указывают на те же самые объекты. Во втором случае копируются объекты на всех уровнях. Для массивов создается только плоская копия.
CopyTo
Интерфейс ICollection
Копируются все элементы одномерного массива в другой одномерный массив, начиная с заданного индекса: col1.CopyTo(col2,0);
GetEnumerator
Интерфейс IEnumerable
Стоит за спиной цикла ForEach
GetLength
Возвращает число элементов массива по указанному измерению. Описание и примеры даны в тексте главы.
Class Arrays {
Public ststic int Main(string[] args) {
//Массивы символьных строк
string[] firstNames = new string[5];
{ “Саша”, “Маша”, “Олег”, “Света”, “Игорь”}
//выводим элементы массива
Console.WriteLine(“Here is the array:”);
for(int i=0; i< firstNames.Length; i++)
Console.WriteLine(firstNames[i]+”\t”);
//расставляем в обратном порядке
Array.Reverse(firstNames);
for(int i=0; i< firstNames.Length; i++)
Console.WriteLine(firstNames[i]+”\t”);
//теперь вычищаем всех кроме Игоря
Console.WriteLine(“Cleared out all but one…”);
Array.Clear(firstNames,1,4);
for(int i=0; i< firstNames.Length; i++)
Console.WriteLine(firstNames[i]+”\t\n”);
return 0;
}}
Приведу общую процедуру, формальный аргумент которой будет принадлежать родителю всех классов-массивов, что позволит передавать массив любого класса в качестве фактического аргумента:
public static void PrintAr(string name, Array A) {
Console.WriteLine(name);
switch (A.Rank) {
case 1:
for(int i = 0; i<A.GetLength(0);i++)
Console.Write("\t" + name + "[{0}]={1}", i, A.GetValue(i));
Console.WriteLine();
break;
case 2:
for(int i = 0; i<A.GetLength(0);i++) {
for(int j = 0; j<A.GetLength(1);j++)
Console.Write("\t" + name + "[{0},{1}]={2}",
i,j, A.GetValue(i,j));
Console.WriteLine();
}
break;
default: break;
}
}//PrintAr
Вот как выглядит создание массивов и вызов процедуры печати:
Первое, на что следует обратить внимание: формальный аргумент процедуры принадлежит базовому классу Array, наследниками которого являются все массивы в CLR и, естественно, все массивы C#.
Для того чтобы сохранить возможность работы с индексами, как в одномерном, так и в двумерном случае, пришлось организовать разбор случаев. Свойство Rank, возвращающее размерность массива, используется в этом разборе.
К элементам массива A, имеющего класс Array, нет возможности прямого доступа в обычной манере - A [<индексы>], но зато есть специальные методы GetValue (<индексы>) и SetValue (<индексы>).
В ряде задач массивы C# целесообразно рассматривать как коллекции, не используя систему индексов для поиска элементов. Это, например, задачи, требующие однократного или многократного прохода по всему массиву - нахождение суммы элементов, нахождение максимального элемента, печать элементов. В таких задачах вместо циклов типа For по каждому измерению достаточно рассмотреть единый цикл Foreach по всей коллекции. Эта возможность обеспечивается тем, что класс Array наследует интерфейс IEnumerable. Обратите внимание, этот интерфейс обеспечивает только возможность чтения элементов коллекции (массива), не допуская их изменения.
public static void PrintCollection(string name,Array A) {
Console.WriteLine(name);
foreach (object item in A )
Console.Write("\t {0}", item);
Console.WriteLine();
}//PrintCollection
Конечно, за все нужно платить. Платой за универсальность процедуры печати является то, что многомерный массив печатается как одномерный без разделения элементов на строки.
К сожалению, ситуация с чтением и записью элементов массива не симметрична. Приведу вариант процедуры CreateCollection:
public static void CreateCollection(Array A) {
int i=0;
foreach (object item in A )
//item = rnd.Next(1,10); //item read only
A.SetValue(rnd.Next(1,10), i++);
}//CreateCollection
Заметьте, эту процедуру сделать универсальной не удается, поскольку невозможно модифицировать элементы коллекции. Поэтому цикл Foreach здесь ничего не дает, и разумнее использовать обычный цикл. Данная процедура не универсальна и позволяет создавать элементы только для одномерных массивов.
Приведу примеры различных операций, доступных при работе с массивами, благодаря наследованию от класса Array:
public void TestCollection() {
//операции над массивами
int nc = 7;
int[] col1 = new int[nc], col2 = new int[nc];
double[] col3 = new double[nc];
int[,] col4 = new int[2,2];
Arrs.CreateCollection(col1);
Arrs.PrintCollection("col1",col1);
Arrs.CreateCollection(col2);
Arrs.PrintCollection("col2",col2);
Arrs.CreateCollection(col3);
Arrs.PrintCollection("col3",col3);
Arrs.CreateTwoDimAr(col4);
Arrs.PrintCollection("col4",col4);
//сортировка, поиск, копирование
// поиск элемента
int first = Array.IndexOf(col1, 2);
int last = Array.LastIndexOf(col1,2);
if (first == -1)
Console.WriteLine("Нет вхождений 2 в массив col1");
else if (first ==last)
Console.WriteLine("Одно вхождение 2 в массив col1");
else
Console.WriteLine("Несколько вхождений 2 в массив col1");
//first = Array.IndexOf(col4, 4);
//только одномерный массив
Array.Reverse(col1);
Console.WriteLine("Обращение массива col1:");
Arrs.PrintCollection("col1",col1);
//Копирование
Array.Copy(col1, col3, col1.Length);
Console.WriteLine(" Массив col3 после копирования массива col1:");
Arrs.PrintCollection("col3",col3);
Array.Copy(col1,1,col2,1,2);
Console.WriteLine("копирование двух элементов col1 в col2:");
Console.WriteLine("Массив my2Dar после клонирования
col4:");
Arrs.PrintCollection("my2Dar",my2Dar);
//копирование CopyTo
col1.CopyTo(col2,0);
Console.WriteLine("Массив col2 после копирования col1:");
Arrs.PrintCollection("col2",col2);
}
В этой процедуре продемонстрированы вызовы различных статических методов класса Array. Для метода Copy показан вызов двух реализаций этого метода, когда копируется весь массив и часть массива. Закомментированный оператор вызова метода IndexOf напоминает о невозможности использования методов поиска при работе с многомерными массивами.
