Клас Array і багатовимірні масиви

Клас Array

Статичний клас Array містить методи для роботи з масивами будь-якого типу (табл. 4.1, https://learn.microsoft.com/dotnet/api/system.array).

Таблиця 4.1. Основні методи роботи з масивами

Метод	Призначення
Array.Sort(a)	сортує масив за зростанням (змінює сам масив)
Array.Reverse(a)	змінює порядок елементів на протилежний
Array.IndexOf(a, x)	індекс першого елемента, що дорівнює x, або −1
Array.LastIndexOf(a, x)	індекс останнього такого елемента або −1
Array.BinarySearch(a, x)	швидкий пошук у відсортованому масиві; від’ємне значення, якщо елемента немає
Array.Fill(a, x)	заповнює всі елементи значенням x
Array.Resize(ref a, n)	створює новий масив довжини n і копіює елементи
Array.Exists(a, x => x < 0)	чи є елемент, що задовольняє умову
Array.Copy(src, dst, n)	копіює n елементів з одного масиву в інший
a.Contains(x)	чи містить масив значення x

int[] data = [42, 7, 19, 7, 88, 3];

Array.Sort(data);
Console.WriteLine(string.Join(" ", data));        // 3 7 7 19 42 88
Console.WriteLine(Array.BinarySearch(data, 42));  // 4
Console.WriteLine(Array.IndexOf(data, 7));        // 1
Console.WriteLine(Array.Exists(data, x => x > 50)); // True

Array.Resize(ref data, 8);                  // додати 2 місця
Console.WriteLine(string.Join(" ", data));  // 3 7 7 19 42 88 0 0
Array.Fill(data, -1);
Console.WriteLine(string.Join(" ", data));  // -1 -1 … -1

Метод Array.Resize не змінює довжину наявного масиву, а створює новий і записує посилання на нього в змінну (тому параметр позначено ref, тема 5). Умову в Array.Exists задано лямбда-виразом x => x > 50: «для елемента x перевірити x > 50» (детально – тема 14). Якщо кількість елементів заздалегідь невідома й часто змінюється, замість масиву використовують список List<T> (тема 13).

Прямокутні та зубчасті масиви

Прямокутний (багатовимірний) масив int[,] зберігає таблицю з однаковою кількістю елементів у кожному рядку: матрицю, ігрове поле, розклад. Кількість елементів у вимірі повертає метод GetLength(n), а загальну кількість елементів – Length:

int[,] matrix =
{
    { 1, 2, 3 },
    { 4, 5, 6 },
};
int rows = matrix.GetLength(0);     // 2
int cols = matrix.GetLength(1);     // 3

for (int i = 0; i < rows; i++)
{
    for (int j = 0; j < cols; j++)
    {
        Console.Write($"{matrix[i, j] * 10,4}");
    }
    Console.WriteLine();
}
Console.WriteLine($"Елементів: {matrix.Length}");   // 6

Зубчастий масив (jagged array) int[][] – це масив масивів: кожен рядок є окремим одновимірним масивом і може мати власну довжину. Рядки створюють окремо (рис. 4.4):

int[][] jagged = new int[3][];
jagged[0] = [1, 2];
jagged[1] = [3, 4, 5, 6];
jagged[2] = [7, 8, 9];

for (int i = 0; i < jagged.Length; i++)
{
    Console.WriteLine($"Рядок {i}: {string.Join(" ", jagged[i])}");
}
Console.WriteLine(jagged[1][2]);    // 5

Рис. 4.4. Прямокутний і зубчастий масиви

Порівняння двох видів масивів:

• прямокутний масив: один об’єкт, звернення m[i, j], розміри GetLength(0) і GetLength(1), до рядка як до окремого масиву звернутися не можна;
• зубчастий масив: масив посилань на рядки, звернення j[i][k], кількість рядків j.Length, довжина рядка j[i].Length; рядок можна передати в метод, замінити або відсортувати окремо. До створення рядків елементи j[i] дорівнюють null.

У налагоджувачі елементи прямокутного масиву показуються з двома індексами [0, 0], [0, 1], … (рис. 4.5).

Рис. 4.5. Двовимірний масив у вікні Watch