学习 C#

了解 C# 数组

Layla Porter

21m 53s

C# 中的数组是一种基本数据结构，它允许开发人员将相同类型的元素集合存储在连续的内存位置中。数组可以是一维的、多维的，或者不规则的。

本文关于 C# 数组的内容灵感来源于 Layla Porter 的教学视频" C# 入门教程第 5 部分 - 数组和更多循环"。在她的视频中，Layla 深入讲解了数组的基础知识，并介绍了 C# 中的更多循环技巧，使观众掌握管理集合和有效遍历数据的基本技能。

理解数组

Layla 首先解释了 C# 中的数组是固定长度的集合。与其他一些编程语言中数组可以动态改变大小不同，C# 中的数组一旦创建就不可更改。这意味着由于内存分配限制，初始化后它们的大小无法改变。

简单的控制台交互：选择你最喜欢的奶酪

在以下代码中，与数组不同，Layla (1:50) 首先演示了如何向用户呈现一个项目列表，供他们选择。

Console.WriteLine("Hello, what is your favourite cheese from this list?");
Console.WriteLine("1. Stilton");
Console.WriteLine("2. Cheddar");
Console.WriteLine("3. Pineapple");
Console.WriteLine("4. Brie");
var favouriteCheese = Console.ReadLine();
Console.WriteLine($"Here is a lump of {favouriteCheese} cheese!");

Console.WriteLine("Hello, what is your favourite cheese from this list?");
Console.WriteLine("1. Stilton");
Console.WriteLine("2. Cheddar");
Console.WriteLine("3. Pineapple");
Console.WriteLine("4. Brie");
var favouriteCheese = Console.ReadLine();
Console.WriteLine($"Here is a lump of {favouriteCheese} cheese!");

Console.WriteLine("Hello, what is your favourite cheese from this list?")
Console.WriteLine("1. Stilton")
Console.WriteLine("2. Cheddar")
Console.WriteLine("3. Pineapple")
Console.WriteLine("4. Brie")
Dim favouriteCheese = Console.ReadLine()
Console.WriteLine($"Here is a lump of {favouriteCheese} cheese!")

Console.WriteLine("Hello, what is your favourite cheese from this list?")
Console.WriteLine("1. Stilton")
Console.WriteLine("2. Cheddar")
Console.WriteLine("3. Pineapple")
Console.WriteLine("4. Brie")
Dim favouriteCheese = Console.ReadLine()
Console.WriteLine($"Here is a lump of {favouriteCheese} cheese!")

这段代码首先使用Console.WriteLine在控制台打印一条消息，询问用户他们最喜欢的奶酪是什么。然后它使用Console.WriteLine再四次在控制台打印奶酪列表。接着代码使用favouriteCheese中。最后，代码再次使用Console.WriteLine在控制台打印一个消息，其中包含用户最喜欢的奶酪。

Layla 在 2 分 04 秒处执行了这段代码，以演示其工作原理：

声明数组 - 数组初始化

为了说明这一点，Layla 首先演示了如何声明和初始化一个字符串数组，在本例中，这是一个最初作为菜单呈现给用户的奶酪列表。她介绍了定义一维数组的语法（2:30）以及使用花括号填充初始值的语法（2:54）。

string[] cheeses = { "Brie", "Cheddar", "Stilton", "Gouda" };

string[] cheeses = { "Brie", "Cheddar", "Stilton", "Gouda" };

Dim cheeses As String() = {"Brie", "Cheddar", "Stilton", "Gouda"}

Dim cheeses As String() = {"Brie", "Cheddar", "Stilton", "Gouda"}

她强调了数组中从零开始索引的重要性，即一维数组中的第一个元素通过索引 0 访问。随后，Layla 演示了如何使用 for 循环遍历数组。这种循环结构在编程中至关重要，因为它允许根据特定条件重复执行代码。

实现循环

接下来是循环，Layla 介绍了 for 循环及其三个基本组成部分：初始化器、条件和迭代器。该循环用于根据数组的长度遍历数组元素。

for (int i = 0; i < cheeses.Length; i++)
{
    Console.WriteLine(cheeses[i]);
}

for (int i = 0; i < cheeses.Length; i++)
{
    Console.WriteLine(cheeses[i]);
}

For i As Integer = 0 To cheeses.Length - 1
    Console.WriteLine(cheeses(i))
Next

For i As Integer = 0 To cheeses.Length - 1
    Console.WriteLine(cheeses(i))
Next

在4:44时，她强调cheeses.Length给出数组中元素的数量，确保循环精确地遍历每个元素。变量i作为索引变量，用于遍历索引。这有效打印出各个数组元素，而无需多次编写Console.WriteLine方法如上所示，不需访问数组元素。 Layla 在 6:17 运行应用程序，显示此 for 循环的输出与前面的示例完全相同：

排序和可变性

Layla解释了排序的好处，然后在7:17时演示了使用Sort方法按字母顺序排列数组，提醒排序实际上会因为C#中数组的不变性而在后台创建一个新数组。这是理解数据操作如何影响内存和性能的关键所在。

Array.Sort(cheeses);

Array.Sort(cheeses);

Array.Sort(cheeses)

Array.Sort(cheeses)

她还展示了如何直接修改数组中的各个元素而无需创建新数组（8:10），从而在不可变性中体现了可变性。要替换的元素的索引在cheeses数组变量后用方括号传递：

cheeses[0] = "Roquefort";

cheeses[0] = "Roquefort";

cheeses(0) = "Roquefort"

cheeses(0) = "Roquefort"

这将把数组中索引为 0 的元素"Brie"替换为新值"Roquefort"。

更新奶酪清单：处理新增条目（8:46）

Layla解释了如何向现有列表中添加值。这包括获取现有值和新值，创建一个包含这两个值的新数组，然后更新引用以指向这个新数组。以下代码演示了它的工作原理：

var favouriteCheese = Console.ReadLine();

bool containsFavourite = false;

foreach (var cheese in cheeses)
{
    if (favouriteCheese == cheese)
    {
        containsFavourite = true;
    }
}

if (!containsFavourite)
{
    cheeses = cheeses.Append(favouriteCheese).ToArray();
}

var favouriteCheese = Console.ReadLine();

bool containsFavourite = false;

foreach (var cheese in cheeses)
{
    if (favouriteCheese == cheese)
    {
        containsFavourite = true;
    }
}

if (!containsFavourite)
{
    cheeses = cheeses.Append(favouriteCheese).ToArray();
}

Dim favouriteCheese = Console.ReadLine()

Dim containsFavourite As Boolean = False

For Each cheese In cheeses
    If favouriteCheese = cheese Then
        containsFavourite = True
    End If
Next

If Not containsFavourite Then
    cheeses = cheeses.Append(favouriteCheese).ToArray()
End If

Dim favouriteCheese = Console.ReadLine()

Dim containsFavourite As Boolean = False

For Each cheese In cheeses
    If favouriteCheese = cheese Then
        containsFavourite = True
    End If
Next

If Not containsFavourite Then
    cheeses = cheeses.Append(favouriteCheese).ToArray()
End If

此示例通过使用基本数组操作和System.Linq中将其追加到数组中。

Layla在13:50时提到代码出错因为IEnumerable，一个集合的接口。为了解决此问题，我们使用cheeses。 Layla指出黄色波浪线是编译器警告，指示潜在问题，比如favouriteCheese为null，但在这个演示中我们忽略了安全检查。

更新和打印奶酪清单

莱拉解释说，一旦我们向数组中添加了一个新项，就应该将更新后的列表打印到屏幕上。为实现此目的，我们使用for循环，打印每个元素及其索引，以显示该数组现在包含更多项目。

Console.WriteLine("The new list:");

for (var i = 0; i < cheeses.Length; i++)
{
    Console.WriteLine(i + " " + cheeses[i]);
}

Console.WriteLine($"Here is a lump of {favouriteCheese} cheese!");

Console.WriteLine("The new list:");

for (var i = 0; i < cheeses.Length; i++)
{
    Console.WriteLine(i + " " + cheeses[i]);
}

Console.WriteLine($"Here is a lump of {favouriteCheese} cheese!");

Console.WriteLine("The new list:")

For i As Integer = 0 To cheeses.Length - 1
    Console.WriteLine(i & " " & cheeses(i))
Next

Console.WriteLine($"Here is a lump of {favouriteCheese} cheese!")

Console.WriteLine("The new list:")

For i As Integer = 0 To cheeses.Length - 1
    Console.WriteLine(i & " " & cheeses(i))
Next

Console.WriteLine($"Here is a lump of {favouriteCheese} cheese!")

这展示了 C# 中数组的动态特性，演示了如何添加新元素以及如何通过打印数组内容来验证更新。

然后莱拉运行应用程序来显示新添加的奶酪（15:19）：

利用对象数组进行增强

为了加深理解，Layla通过创建具有Cheese类来介绍对象数组 (16:14)。然后她替换字符串列表来创建一个Cheese对象的数组，并演示如何在迭代过程中访问对象内的属性 (17:46)。

class Cheese
{
    public string Name { get; set; }
    public int Strength { get; set; }

    public Cheese(string name, int strength)
    {
        Name = name;
        Strength = strength;
    }
}

Cheese[] cheeses = new Cheese[]
{
    new Cheese("Stilton", 3),
    new Cheese("Cheddar", 2),
    new Cheese("Pineapple", 1),
    new Cheese("Brie", 2)
};

cheeses[0] = new Cheese("Roquefort", 4);

class Cheese
{
    public string Name { get; set; }
    public int Strength { get; set; }

    public Cheese(string name, int strength)
    {
        Name = name;
        Strength = strength;
    }
}

Cheese[] cheeses = new Cheese[]
{
    new Cheese("Stilton", 3),
    new Cheese("Cheddar", 2),
    new Cheese("Pineapple", 1),
    new Cheese("Brie", 2)
};

cheeses[0] = new Cheese("Roquefort", 4);

Class Cheese
    Public Property Name As String
    Public Property Strength As Integer

    Public Sub New(name As String, strength As Integer)
        Me.Name = name
        Me.Strength = strength
    End Sub
End Class

Dim cheeses As Cheese() = New Cheese() {
    New Cheese("Stilton", 3),
    New Cheese("Cheddar", 2),
    New Cheese("Pineapple", 1),
    New Cheese("Brie", 2)
}

cheeses(0) = New Cheese("Roquefort", 4)

Class Cheese
    Public Property Name As String
    Public Property Strength As Integer

    Public Sub New(name As String, strength As Integer)
        Me.Name = name
        Me.Strength = strength
    End Sub
End Class

Dim cheeses As Cheese() = New Cheese() {
    New Cheese("Stilton", 3),
    New Cheese("Cheddar", 2),
    New Cheese("Pineapple", 1),
    New Cheese("Brie", 2)
}

cheeses(0) = New Cheese("Roquefort", 4)

本部分将介绍数组如何封装复杂的数据结构，从而为编程提供灵活性和强大的功能。

在循环中使用奶酪对象

Layla 现在演示如何将更新后的列表的所有元素打印到屏幕上。在这种情况下，每个奶酪表示为具有Strength属性的对象。 Cheese对象的数组，其中每次迭代直接处理一个数组元素。

for (int i = 0; i < cheeses.Length; i++)
{
    Console.WriteLine($"{cheeses[i].Name}, Strength: {cheeses[i].Strength}");
}

for (int i = 0; i < cheeses.Length; i++)
{
    Console.WriteLine($"{cheeses[i].Name}, Strength: {cheeses[i].Strength}");
}

For i As Integer = 0 To cheeses.Length - 1
    Console.WriteLine($"{cheeses(i).Name}, Strength: {cheeses(i).Strength}")
Next

For i As Integer = 0 To cheeses.Length - 1
    Console.WriteLine($"{cheeses(i).Name}, Strength: {cheeses(i).Strength}")
Next

此循环简化了访问存储在Cheese对象的属性。莱拉于20:34运行了该程序，输出结果如下：

结论

总之， Layla Porter 的 C# 数组和循环教程为初学者理解这些基本概念奠定了坚实的基础。通过掌握数组和各种循环结构，有志成为 C# 开发人员的人可以有效地操作数据结构，并在程序中遍历集合。理解这些基本原理对于构建更复杂的应用程序和探索 C# 编程的更多方面至关重要。

通过学习 Layla 的示例和解释，初学者可以更有信心在自己的 C# 项目中有效地使用数组和循环。对于 C# 集合以及高级二维数组和锯齿数组的更深入讲解，我们鼓励学习者探索后续教程和实践练习。

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