Полное руководство. С# 4.0

Шилдт Герберт

После выполнения этого фрагмента кода массив jagged выглядит так, как показа но ниже.

Теперь нетрудно понять, почему такие массивы называются ступенчатыми! После создания ступенчатого массива доступ к его элементам осуществляется по индексу, указываемому в отдельных квадратных скобках. Например, в следующей строке кода элементу массива jagged, находящемуся на позиции с координатами (2,1), присваи вается значение 10. jagged[2][1] = 10;

Обратите внимание на синтаксические отличия в доступе к элементу ступенчатого и прямоугольного массива.

В приведенном ниже примере программы демонстрируется создание двумерного ступенчатого массива. // Продемонстрировать применение ступенчатых массивов. using System; class Jagged { static void Main { int[][] jagged = new int[3][]; jagged[0] = new int[4]; jagged[1] = new int[3]; jagged[2] = new int[5]; int i; //

Сохранить значения в первом массиве. for(i=0; i < 4; i++) jagged[0] [i] = i; // Сохранить значения во втором массиве. for(i=0; i < 3; i++) jagged[1][i] = i; jagged [0][0] jagged [1][0] jagged [2][0] jagged [0][1] jagged [1][1] jagged [2][1] jagged [0][2] jagged [0][3] jagged [1][2] jagged [2][2] jagged [2][3] jagged [2][4] // Сохранить значения в третьем массиве. for(i=0; i < 5; i++) jagged[2][i] = i; // Вывести значения из первого массива. for(i=0; i < 4; i++) Console.Write(jagged[0][i] + " "); Console.WriteLine; // Вывести значения из второго массива. for(i=0; i < 3; i++) Console.Write(jagged[1][i] + " "); Console.WriteLine; // Вывести значения из третьего массива. for(i=0; i < 5; i++) Console.Write(jagged [2] [i ] + " ") ; Console.WriteLine; } }

Выполнение этой программы приводит к следующему результату. 0 1 2 3 0 1 2 0 1 2 3 4

Ступенчатые массивы находят полезное применение не во всех, а лишь в некоторых случаях. Так, если требуется очень длинный двумерный массив, который заполняется не полностью, т.е. такой массив, в котором используются не все, а лишь отдельные его элементы, то для этой цели идеально подходит ступенчатый массив.

И последнее замечание: ступенчатые массивы представляют собой массивы масси вов, и поэтому они не обязательно должны состоять из одномерных массивов. Напри мер, в приведенной ниже строке кода создается массив двумерных массивов. int[][,] jagged = new int[3][,];

В следующей строке кода элементу массива jagged[0] присваивается ссылка на массив размерами 4x2. jagged[0] = new int[4, 2];

А в приведенной ниже строке кода элементу массива jagged[0][1,0] присваива ется значение переменной i. jagged[0][1,0] = i; Присваивание ссылок на массивы

Присваивание значения одной переменной ссылки на массив другой перемен ной, по существу, означает, что обе переменные ссылаются на один и тот же массив, и в этом отношении массивы ничем не отличаются от любых других объектов. Такое присваивание не приводит ни к созданию копии массива, ни к копированию содержи мого одного массива в другой. В качестве примера рассмотрим следующую программу. // Присваивание ссылок на массивы. using System; class AssignARef { static void Main { int i; int[] nums1 = new int[10]; int[] nums2 = new int [10]; for(i=0; i < 10; i++) nums1[i] = i; for(i=0; i < 10; i++) nums2[i] = -i; Console.Write("Содержимое массива nums1: "); for(i=0; i < 10; i++) Console.Write(nums1[i] + " "); Console.WriteLine; Console.Write("Содержимое массива nums2: "); for(i=0; i < 10; i++) Console.Write(nums2[i] + " "); Console.WriteLine; nums2 = nums1; // теперь nums2 ссылается на nums1 Console.Write("Содержимое массива nums2\n" + "после присваивания: "); for(i=0; i < 10; i++) Console.Write(nums2[i] + " "); Console.WriteLine; // Далее оперировать массивом nums1 посредством // переменной ссылки на массив nums2. nums2[3] = 99; Console.Write("Содержимое массива nums1 после изменения\n" + "посредством переменной nums2: "); for(i=0; i < 10; i++) Console.Write(numsl[i] + " "); Console.WriteLine; } }

Выполнение этой программы приводит к следующему результату. Содержимое массива nums1: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Содержимое массива nums2: 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 Содержимое массива nums2 после присваивания: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Содержимое массива nums1 после изменения посредством переменной nums2: 0 1 2 99 4 5 6 7 8 9

Как видите, после присваивания переменной nums2 значения переменной nums1 обе переменные ссылки на массив ссылаются на один и тот же объект. Применение свойства Length

Реализация в C#

массивов в виде объектов дает целый ряд преимуществ. Одно из них заключается в том, что с каждым массивом связано свойство Length, содержащее число элементов, из которых может состоять массив. Следовательно, у каждого масси ва имеется специальное свойство, позволяющее определить его длину. Ниже приведен пример программы, в которой демонстрируется это свойство. // Использовать свойство Length массива. using System; class LengthDemo { static void Main { int[] nums = new int[10]; Console.WriteLine("Длина массива nums равна " + nums.Length); // Использовать свойство Length для инициализации массива nums. for (int i=0; i < nums.Length; i++) nums[i] = i * i; // А теперь воспользоваться свойством Length // для вывода содержимого массива nums. Console.Write("Содержимое массива nums: "); for(int i=0; i < nums.Length; i++) Console.Write(nums[i] + " "); Console.WriteLine; } }

При выполнении этой программы получается следующий результат. Длина массива nums равна 10 Содержимое массива nums: 0 1 4 9 16 25 36 49 64 81

Обратите внимание на то, как в классе LengthDemo свойство nums.Length исполь зуется в циклах for для управления числом повторяющихся шагов цикла. У каждого массива имеется своя длина, поэтому вместо отслеживания размера массива вручную можно использовать информацию о его длине. Следует, однако, иметь в виду, что зна чение свойства Length никак не отражает число элементов, которые в нем использу ются на самом деле. Свойство Length содержит лишь число элементов, из которых может состоять массив.

Когда запрашивается длина многомерного массива, то возвращается общее число элементов, из которых может состоять массив, как в приведенном ниже примере кода. // Использовать свойство Length трехмерного массива. using System; class LengthDemo3D { static void Main { int[,,] nums = new int[10, 5, 6]; Console.WriteLine("Длина массива nums равна " + nums.Length); } }

При выполнении этого кода получается следующий результат. Длина массива nums равна 300

Как подтверждает приведенный выше результат, свойство Length содержит число элементов, из которых может состоять массив (в данном случае — 300 (10x5x6) эле ментов). Тем не менее свойство Length нельзя использовать для определения длины массива в отдельном его измерении.

Благодаря наличию у массивов свойства Length операции с массивами во многих алгоритмах становятся более простыми, а значит, и более надежными. В качестве при мера свойство Length используется в приведенной ниже программе с целью поменять местами содержимое элементов массива, скопировав их в обратном порядке в другой массив. // Поменять местами содержимое элементов массива. using System; class RevCopy { static void Main { int i, j; int[] nums1 = new int[10]; int[] nums2 = new int[10]; for(i=0; i < nums1.Length; i++) nums1[i] = i; Console.Write("Исходное содержимое массива: "); for(i=0; i < nums2.Length; i++) Console.Write(nums1[i] + " "); Console.WriteLine; // Скопировать элементы массива nums1 в массив nums2 в обратном порядке. if(nums2.Length >= nums1.Length) // проверить, достаточно ли // длины массива nums2 for(i=0, j=nums1.Length-1; i < nums1.Length; i++, j--) nums2[j] = nums1[i]; Console.Write("Содержимое массива в обратном порядке: "); for(i=0; i < nums2.Length; i++) Console.Write(nums2[i] + " "); Console.WriteLine; } }

Выполнение этой программы дает следующий результат. Исходное содержимое массива: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Содержимое массива в обратном порядке: 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

В данном примере свойство Length помогает выполнить две важные функции. Во- первых, оно позволяет убедиться в том, что длины целевого массива достаточно для хранения содержимого исходного массива. И во-вторых, оно предоставляет условие для завершения цикла for, в котором выполняется копирование исходного массива в обратном порядке. Конечно, в этом простом примере размеры массивов нетрудно вы яснить и без свойства Length, но аналогичный подход может быть применен в целом ряде других, более сложных ситуаций. Применение свойства Length при обращении со ступенчатыми массивами