Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №9

Журнал «Домашняя лаборатория»

public static void CreateOneDimAr (int [] A)

{

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

A[i] = rnd.Next(1,100);

}//CreateOneDimAr

Здесь rnd — это статическое поле класса Arrs, объявленное следующим образом:

private static Random rnd = new Random;

Процедура печати массива с именем name выглядит так:

public static void PrintArl(string name,int[] A)

{

Console.WriteLine(name);

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

Console.Write("\t" + name + "[{0}]={1}", i, A[i]);

Console.WriteLine;

}//PrintArl

На

рис. 11.1 показан консольный вывод результатов работы процедуры TestDeciarations.

Рис. 11.1. Результаты объявления и создания массивов

Особое внимание обратите на вывод, связанный с массивами u и v.

Динамические массивы

Во всех вышеприведенных примерах объявлялись статические массивы, поскольку нижняя граница равна нулю по определению, а верхняя всегда задавалась в этих примерах константой. Напомню, что в C# все массивы, независимо оттого, каким выражением описывается граница, рассматриваются как динамические, и память для них распределяется в "куче". Полагаю, что это отражение разумной точки зрения: ведь статические массивы, скорее исключение, а правилом является использование динамических массивов. В действительности реальные потребности в размере массива, скорее всего, выясняются в процессе работы в диалоге с пользователем.

Чисто синтаксически нет существенной разницы в объявлении статических и динамических массивов. Выражение, задающее границу изменения индексов, в динамическом случае содержит переменные. Единственное требование — значения переменных должны быть определены в момент объявления. Это ограничение в C# выполняется автоматически, поскольку хорошо известно, сколь требовательно C# контролирует инициализацию переменных.

Приведу пример, в котором описана работа с динамическим массивом^– .

public void TestDynAr

{

//объявление динамического массива А1

Console.WriteLine("Введите число элементов массива А1");

int size = int.Parse(Console.ReadLine);

int[] A1 = new int[size];

Arrs.CreateOneDimAr(A1);

Arrs.PrintAr1("A1",A1);

}//TestDynAr

В особых комментариях эта процедура не нуждается. Здесь верхняя граница массива определяется пользователем.

Многомерные массивы

Уже объяснялось, что разделение массивов на одномерные и многомерные носит исторический характер. Никакой принципиальной разницы между ними нет. Одномерные массивы — это частный случай многомерных. Можно говорить и по-другому: многомерные массивы являются естественным обобщением одномерных. Одномерные массивы позволяют задавать такие математические структуры как векторы, двумерные —

матрицы, трехмерные — кубы данных, массивы большей размерности — многомерные кубы данных. Замечу, что при работе с базами данных многомерные кубы, так называемые кубы OLAP, встречаются сплошь и рядом.

В чем особенность объявления многомерного массива? Как в типе указать размерность массива? Это делается достаточно просто, за счет использования запятых. Вот как выглядит объявление многомерного массива в общем случае:

<тип>[, …,] <объявители>;

Число запятых, увеличенное на единицу, и задает размерность массива. Что касается объявителей, то все, что сказано для одномерных массивов, справедливо и для многомерных. Можно лишь отметить, что хотя явная инициализация с использованием многомерных константных массивов возможна, но применяется редко из-за громоздкости такой структуры. Проще инициализацию реализовать программно, но иногда она все же применяется. Вот пример:

public void TestMultiArr

{

int[,]matrix = {{1,2}, {3,4} };

Arrs.PrintAr2("matrix", matrix);

}//TestMultiArr

Давайте рассмотрим классическую задачу умножения прямоугольных матриц. Нам понадобится три динамических массива для представления матриц и три процедуры, одна из которых будет заполнять исходные матрицы случайными числами, другая — выполнять умножение матриц, третья — печатать сами матрицы. Вот тестовый пример:

public void TestMultiMatr

{

int n1, m1, n2, m2,n3, m3;

Arrs.GetSizes("MatrA",out n1,out m1);

Arrs.GetSizes("MatrB",out n2,out m2);

Arrs.GetSizes("MatrC",out n3,out m3);

int[,]MatrA = new int[n1,m1], MatrB = new int[n2,m2];

int[,]MatrC = new int[n3,m3];

Arrs.CreateTwoDimAr(MatrA);Arrs.CreateTwoDimAr(MatrB);

Arrs.MultMatr(MatrA, MatrB, MatrC);

Arrs.PrintAr2("MatrA",MatrA); Arrs.PrintAr2("MatrB",MatrB);

Arrs.PrintAr2("MatrC", MatrC);

}//TestMultiMatr

Три матрицы — MatrA, MatrB и MatrC — имеют произвольные размеры, выясняемые в диалоге с пользователем, и использование для их описания динамических массивов представляется совершенно естественным. Метод CreateTwoDimAr заполняет случайными числами элементы матрицы, переданной ему в качестве аргумента, метод PrintAr2 выводит матрицу на печать. Я не буду приводить их код, похожий на код их одномерных аналогов.

Метод MuitMatr выполняет умножение прямоугольных матриц. Это классическая задача из набора задач, решаемых на первом курсе. Вот текст этого метода:

public void MuitMatr(int[,]A, int[,]B, int[,]C)

{

if (A.GetLength(1)!= В.GetLength(0))

Console.WriteLine("MuitMatr: ошибка размерности!");

else

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

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

{

int s=0;

for (int k = 0; k < A.GetLength(1); k++)