5.2 其他常用数组

一维数组是最常用的数组，除此之外还有二维数组、多维数组、交错数组和静态数组等，将在本节详细介绍。

5.2.1 二维数组

数学中有一维直线、二维平面和三维的立体图形等，程序中的数组也有一维、二维和多维数组。一维数组是单个数据的集合，而二维数组相当于是一维数组的数组，即数组成员为一维数组。本节介绍二维数组的概念及其使用。

一维数组是一列数据，而二维数组可构成一个有着行和列的表格。同样是二月的28天，使用一维数组可以添加28个数据，而使用二维数组可以显示有着4周的列表：4行7列，每一行都是一周。

有行和列的二维数组又称作矩阵，如同矩形一样有长和宽。二维数组有行和列，它的声明与一维数组类似，其不同点在于：一维数组只需要指定数组的总长度，而二维数组需要分别指定行和列的长度。

二维数组中，行和列的长度同样放在中括号中声明，不同的是，二维数组中括号内有一个逗号，将中括号[]分为两部分，分别描述行和列。逗号的前面表示行的长度，后面表示列的长度。如声明一个3行4列的整型二维数组num，格式如下：

    int[,] num=new int[3,4];

二维数组同一维数组一样可以直接赋值，每个元素同样使用逗号隔开，如定义一个二维数组num并赋值，格式如下：

    int[,] num={
       {2,3,8,10},
       {1,4,6,11},
       {5,7,9,12},
    };

这是一个有着3行4列的数组，它有12个元素，将数组num表现为列表的形式如下所示：

    2 3 8 10
    1 4 6 11
    5 7 9 12

同一维数组一样，二维数组也可以使用索引来访问单个元素，并且从0开始。不同的是，二维数组用行和列两种索引来确定一个元素，如访问数组num第一行第二个元素，即访问的是num[0,1]。规则如下。

（1）行号与列号之间用逗号隔开。

（2）行号与列号都从0开始编号。

（3）除了直接赋值的数组，数组需要使用new初始化才能使用，用法与一维数组一样。

二维数组的遍历同一维数组一样，使用循环语句。但二维数组是有行和列的，可使用循环嵌套语句，一行一行地访问；或使用foreach in语句依次访问。

使用foreach in语句访问二维数组，首先访问首行数据，一行结束后再访问下一行，直到最后一行最后一列。如使用for循环语句嵌套，来为3行4列的数组赋值，并使用foreach in语句来遍历输出，如范例4所示。

【范例4】

二维数组num有2行5列，使用for循环将数组中的元素从0到9赋值，并遍历输出，步骤如下。

（1）创建二维数组并根据行和列遍历数组为数组元素赋值，代码如下。

    int[,] num = new int[2, 5];
    int numValue = 0;
    for (int i = 0; i ＜ 2; i++)
    {
        for (int j = 0; j ＜ 5; j++)
        {
            num[i, j] = numValue;
            numValue++;
        }
    }

（2）使用foreach in语句遍历输出数组元素，代码如下。

    foreach (int sco in num)
    {
        Console.Write("{0} ", sco);
    }

（3）根据行和列，使用for循环嵌套来输出二维数组，代码如下。

    Console.WriteLine(" ");
    Console.WriteLine("根据行和列输出二维数组：");
    for (int i = 0; i ＜ 2; i++)
    {
        for (int j = 0; j ＜ 5; j++)
        {
            Console.Write("{0} ", num[i, j]);
        }
        Console.WriteLine(" ");
    }

（4）上述代码的执行结果如图5-1所示。

图5-1 二维数组

数组的维数可以是任意多个，如三维数组、四维数组等，多维数组的声明、初始化及遍历同二维数组一样。如声明一个整型三维数组three，语法如下：

    int[,,] three;

从格式可以看出，三维数组在声明时，中括号内有两个逗号，将中括号分割成三个维度。同二维数组原理一样。同理，四维数组方括号内有三个逗号。

数组的赋值格式不变，但由于数组维数的不同，写法也不同。

5.2.2 交错数组

交错数组是一种不规则的特殊二维数组，交错数组与二维数组的不同在于，每一行的元素个数不同，因此无法用类似于new int[2,3]的形式来初始化。

由于交错数组元素参差不齐，因此又被称作锯齿数组、数组的数组或不规则数组。如将一年的12个月份根据每月的天数分为三行，第一行是31天的月份；第二行是30天的月份；第三行是28天的月份，如图5-2所示。

图5-2 交错数组

如图5-2所示，月份根据每月天数所列举的数组是一个交错数组，每一行的元素个数不一样。交错数组不如一维数组和二维数组常用，但也是生活中不可缺少的。

交错数组声明的格式与其他数组不同，它使用两个中括号来区分不同的维度，语法格式如下：

    type[][] arrayName;

交错数组的初始化，同样需要指定每行每列的元素个数。但交错数组每一行的元素个数各不相同，因此只需要设置数组包含的行数，表示列的中括号不填写内容。

【范例5】

定义整型交错数组inter含有三行，第一行4个元素、第二行3个元素、第三行5个元素。声明赋值语句如下：

    int[][] inter=new int[3][];
    inter[0] = new int[4] { 1, 2, 3, 4 };
    inter[1] = new int[3] { 1,2,3};
    inter[2] = new int[5] { 1, 2, 3, 4, 5 };

交错数组的元素访问同样需要使用索引，即在两个中括号中分别填写对应的索引数字。

5.2.3 静态数组

C#中除了上述几种数组以外，还可以根据C#内置类来初始化几个特殊的数组，如静态数组、动态数组等。

静态数组是维数和长度不能改变的数组，之前所讲的数组都是静态数组。本节所介绍的静态类使用System.Array类来操作，包括对数组的排序、获取长度和维数、元素倒序等。

在C#中有一些定义好的常用功能，这些功能被放在类中，可以直接使用。如将数组的排序功能定义为一个方法，放在类中，则若需要对一个数组执行排序，可以直接调用类的方法，而不再需要使用一系列的循环和选择语句。

属性是类的成员，相当于类中的变量。但属性定义了变量的获取方式，可以直接获取指定的数据。System.Array类有如表5-1所示的属性。

表5-1 System.Array类的属性

之前曾经介绍，通过Length属性获得数组的长度。使用属性是一种简单的操作，对于数组num来说，num.Length即表示该数组的长度。对于确定的数组，不需要为属性赋值和定义，可以直接使用。

类中除了属性，还有方法。方法是一种描述了特定功能的语句块，可以直接使用。System.Array类中关于数组的方法，如表5-2所示。

表5-2 System.Array类的方法

类中的方法是可以直接使用的，例如使用数组名称和元素的索引来获取某个元素的值，但使用GetValue()方法同样可以达到目的。

【范例6】

定义一维整型数组arrays并赋值，输出数组的长度、维度及各元素的值；将arrays数组使用Sort()方法排序，输出排序后的各元素值，代码如下。

    int[] arrays = new int[9] { 5, 8, 2, 6, 4, 1, 9, 7, 3 };
    Console.WriteLine("数组个数：{0}； 数组维数：{1} ", arrays.Length, arrays.
        Rank);
    foreach (int i in arrays)                           //遍历输出元素
    {
        Console.Write("{0} ", i);
    }
    Console.WriteLine("");
    Array.Sort(arrays);                         //一维数组元素排序
    foreach (int i in arrays)                           //遍历排序后的数组
    {
        Console.Write("{0} ", i);
    }