【C# 7.0 in a Nutshell】第2章 C#语言基础—

数组是一个存储相同类型元素的固定大小的顺序集合。

在元素类型后面加上方括号表示数组：

char[] vowels = new char[5]; // Declare an array of 5 characters

访问特定元素可以使用方括号加索引来实现：

vowels[0] = 'a';
vowels[1] = 'e';
vowels[2] = 'i';
vowels[3] = 'o';
vowels[4] = 'u';
Console.WriteLine (vowels[1]); // e

可以使用for循环语句迭代遍历数组中的每个元素：

for (int i = 0; i < vowels.Length; i++)Console.Write (vowels[i]); // aeiou

数组的Length属性返回数组中的元素个数。数组一旦被创建，它的大小就不能被改变。System.Collection命名空间和子命名空间提供更高级别的数据结构，比如动态数组与字典。

数组初始化表达式允许在单个步骤中声明和填充数组：

char[] vowels = new char[] {'a','e','i','o','u'};

或者，

char[] vowels = {'a','e','i','o','u'};

所有数组继承自System.Array类，为所有数组提供共同的服务。这些成员包括获取 (get) 或设置 (set) 元素的方法，无论数组类型是什么。

默认元素初始化

创建数组总是使用默认值预先初始化元素。某种类型的默认值是其内存按位 (bitwise) 归零的结果。

int[] a = new int[1000];
Console.Write (a[123]); // 0

值类型 VS 引用类型

数组元素类型是值类型还是引用类型对性能有重要影响。当元素类型为值类型时，每个元素值都作为数组的一部分进行分配。例如：

public struct Point { public int X, Y; }
...
Point[] a = new Point[1000];
int x = a[500].X; // 0

如果Point是一个类，那么创建数组只会分配1000个空引用：

public class Point { public int X, Y; }
...
Point[] a = new Point[1000];
int x = a[500].X; // Runtime error, NullReferenceException

为避免此错误，必须在实例化数组后显式实例化1000个Point：

Point[] a = new Point[1000];
for (int i = 0; i < a.Length; i++) // Iterate i from 0 to 999a[i] = new Point(); // Set array element i with new point

数组本身始终是引用类型对象，而与元素类型无关。例如，下面语句是合法的：

int[] a = null;

多维数组 (Multidimensional Arrays)

多维数组有两种：矩形数组 (rectangular) 和锯齿数组 (jagged)。矩形数组表示一个n维内存块，锯齿数组是数组的数组。

矩形数组 (Rectangular arrays)

矩形数组使用逗号来分隔每个维度。下面声明了一个矩形二维数组，其中维度为3乘3：

int[,] matrix = new int[3,3];

数组的GetLength方法返回给定维度的长度 (从0开始)：

for (int i = 0; i < matrix.GetLength(0); i++)for (int j = 0; j < matrix.GetLength(1); j++)matrix[i,j] = i * 3 + j;

可以按如下方式初始化矩形数组 (创建与上面代码示例相同的数组)：

int[,] matrix = new int[,]
{{0,1,2},{3,4,5},{6,7,8}
};

锯齿数组 (Jagged arrays)

锯齿数组使用连续的方括号来表示每个维度。下面是一个声明锯齿二维数组的示例，其中最外层的维度是3：

int[][] matrix = new int[3][];

为什么是 new int[3][]，而不是 new int[][3]，可以查看 Eric Lippert 的文章 http://albahari.com/jagged。

声明中没有指定内部维度，因为与矩形数组不同，每个内部数组可以是任意长度。每个内部数组都隐式初始化为 null，而不是空数组。必须手动创建每个内部数组：

for (int i = 0; i < matrix.Length; i++)
{matrix[i] = new int[3]; // Create inner arrayfor (int j = 0; j < matrix[i].Length; j++)matrix[i][j] = i * 3 + j;
}

锯齿数组可以按如下方式初始化：

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

简化的数组初始化表达式

缩短数组初始化表达式有两种方法。第一种方法是省略new操作符和类型限定符：

char[] vowels = {'a','e','i','o','u'};
int[,] rectangularMatrix =
{{0,1,2},{3,4,5},{6,7,8}
};
int[][] jaggedMatrix =
{new int[] {0,1,2},new int[] {3,4,5},new int[] {6,7,8}
};

第二种方法是使用var关键字，它告诉编译器隐式地确定一个局部变量的类型：

var i = 3; // i is implicitly of type int
var s = "sausage"; // s is implicitly of type string
// Therefore:
var rectMatrix = new int[,] // rectMatrix is implicitly of type int[,]
{{0,1,2},{3,4,5},{6,7,8}
};
var jaggedMat = new int[][] // jaggedMat is implicitly of type int[][]
{new int[] {0,1,2},new int[] {3,4,5},new int[] {6,7,8}
};

隐式类型可以在数组中进一步使用：可以在new关键字之后省略类型限定符，并让编译器推断数组类型：

var vowels = new[] {'a','e','i','o','u'}; // Compiler infers char[]

为了实现这一点，所有元素都能够隐式地转换为某单个类型 (并且至少有一个元素必须是该类型，并且必须只有一个最佳类型)。例如：

var x = new[] {1,10000000000}; // all convertible to long

边界检查

运行时将检查所有数组索引边界。如果使用无效索引，将引发IndexOutOfRangeException：

int[] arr = new int[3];
arr[3] = 1; // IndexOutOfRangeException thrown

数组边界检查对于类型安全和简化调试是必要的。

练习

题目：给定一组数据 nums，返回小于数值 a 的数据。

public class Solution {public int[] NumberOfArithmeticSlices(int[] nums, int a) {int cnt = 0;int n = nums.Length;bool[] bLess = new bool[n];for(int i=0; i<n; ++i){if(nums[i]<a){bLess[i] = true;++cnt;}else{bLess[i] = false;}}int[] ans = new int[cnt];int pos = 0;for(int i=0; i<n; ++i){if(bLess[i]==true){ans[pos] = nums[i];++pos;}}return ans;}
}

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