C# 数组

数组是一种基本的数据结构，用于在单个变量下存储固定大小的相同类型元素的集合。在 C# 中，数组是一种引用类型，可以用于存储多个数据项。

理解数组

数组的定义

数组是一种数据结构，它可以存储一系列相同类型的元素。在 C# 中，数组的索引从 0 开始。

数组的声明

在 C# 中，声明数组的语法如下：

C#
dataType[] arrayName;

例如：

C#
int[] numbers;
string[] names;

数组的初始化

数组的初始化可以在声明时进行，也可以在声明后进行。

C#
int[] numbers = new int[5]; // 声明一个包含5个整数的数组
string[] names = { "Alice", "Bob", "Charlie" }; // 声明并初始化一个字符串数组

数组的访问

访问数组中的元素通过索引进行：

C#
int firstNumber = numbers[0]; // 访问第一个元素
string firstNames = names[0]; // 访问第一个名字

数组的特点

固定大小

一旦数组被创建，它的大小就是固定的，不能增加或减少。

随机访问

数组支持通过索引随机访问元素，访问速度快。

数组的应用场景

数据集合

当你需要存储一组相同类型的数据时，如学生的成绩列表。

缓存机制

当你需要缓存数据以便快速访问时，如图像处理中的像素数据。

查找表

当你需要通过索引快速查找数据时，如键盘字符与其 ASCII 值的映射。

临时存储

当你需要临时存储数据进行处理时，如排序算法中的辅助数组。

数组的例子

基本数组操作

C#
namespace App08
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 声明并初始化一个整数数组
            int[] scores = new int[] { 90, 85, 80, 75, 70 };

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

            // 使用 foreach 遍历数组
            foreach (int score in scores)
            {
                Console.WriteLine(score);
            }

            // 修改数组元素
            scores[2] = 82;

            // 多维数组
            int[,] matrix = new int[3, 3] {
                { 1, 2, 3 },
                { 4, 5, 6 },
                { 7, 8, 9 }
            };
            // 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();
            }
        }
    }
}

数组作为方法参数

C#
namespace App08
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 定义一个计算数组元素总和的方法
            static int Sum(int[] arr)
            {
                int sum = 0;
                foreach (int item in arr)
                {
                    sum += item;
                }
                return sum;
            }

            // 调用方法
            int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
            int total = Sum(numbers);
            Console.WriteLine("Total: " + total);
        }
    }
}

数组的排序和搜索

C#
namespace App08
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 排序数组
            int[] nums = { 3, 1, 4, 1, 5, 9 };
            Array.Sort(nums);

            // 搜索数组
            int index = Array.IndexOf(nums, 4);
            Console.WriteLine("Index of 4: " + index);
        }
    }
}

总结

数组是 C# 中一种非常重要的数据结构，它提供了一种有效的方式来存储和访问一系列相同类型的数据。虽然数组具有固定大小的限制，但它们在许多编程情境中是不可或缺的，特别是在需要快速按索引访问数据时。通过本课程的学习，你应该能够理解数组的基本概念、特点和应用场景，并能够在 C# 程序中有效地使用数组。

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