《Visual C# NET案例教程》課件第4章

第4章數(shù)組

4.1任務描述4.2一維數(shù)組4.3二維數(shù)組4.4學生信息的數(shù)據(jù)存儲與處理4.5習題在學生成績管理系統(tǒng)中，我們要錄入許多學生的信息，包括學號、姓名、語文成績與英語成績，如表4-1所示。

如果所有這些數(shù)據(jù)，都分別用一個單獨的變量來存儲，那么，需要定義的變量非常多，不利于處理。我們可以利用C#語言提供的數(shù)組這種數(shù)據(jù)類型，來解決學生數(shù)據(jù)的存儲問題。

數(shù)組可以是一維數(shù)組，也可以是多維數(shù)組。存儲二維表格的學生數(shù)據(jù)需要使用二維數(shù)組，下面先介紹一維數(shù)組的使用，在此基礎上再介紹二維數(shù)組。4.1任務描述表4-1成績信息4.2.1一維數(shù)組的定義

定義一維數(shù)組的格式如下：

數(shù)據(jù)類型[]數(shù)組名；

其中：

●數(shù)據(jù)類型可以是C#?語言中的各種數(shù)據(jù)類型，包括數(shù)值類型和引用類型。

●方括號“[]”在這里表示是定義一個數(shù)組。

4.2一維數(shù)組例如：

int[]arr; //定義了一個名為arr的整型數(shù)組

double[]area; //定義了一個名為area的數(shù)組，該數(shù)組可用來存放多個double型數(shù)

string[]arr2; //聲明了一個字符串型的一維數(shù)組4.2.2初始化一維數(shù)組

定義數(shù)組后只有對其進行初始化(為數(shù)組分配內存空間)后才能使用。初始化數(shù)組有兩種方法：靜態(tài)初始化和動態(tài)初始化。

1.靜態(tài)初始化

如果數(shù)組中包含的元素不多，且初始元素值是已知的，則可以采用靜態(tài)初始化方法。

靜態(tài)初始化數(shù)組時，必須與數(shù)組定義結合在一起，否則會出錯。靜態(tài)初始化格式如下：

數(shù)據(jù)類型[]數(shù)組名={元素1,元素2,…元素n}；用這種方法對數(shù)組進行初始化，無需說明數(shù)組元素的個數(shù)，只需按順序列出數(shù)組中全部元素即可，系統(tǒng)會自動計算并分配數(shù)組所需的內存空間。

例如：

int[]arry={1,2,3,4};

string[]str={"優(yōu)","良","差"};

2.動態(tài)初始化

動態(tài)初始化需用new關鍵字將數(shù)組實例化為一個對象，再為該數(shù)組對象分配內存空間并為數(shù)組元素賦初值，動態(tài)初始化數(shù)組的格式如下。

用兩條語句實現(xiàn)：

數(shù)據(jù)類型[]數(shù)組名; //數(shù)組定義

數(shù)組名=new數(shù)據(jù)類型[表達式]; //動態(tài)初始化

或用一條語句實現(xiàn)：

數(shù)據(jù)類型[]數(shù)組名=new數(shù)據(jù)類型[表達式]; //將數(shù)組定義和動態(tài)初始化結合在一起

new運算符用來為數(shù)組對象在內存中分配一定的空間。?數(shù)組占據(jù)的內存空間由數(shù)組的數(shù)據(jù)類型和表達式的數(shù)值共同決定。

例如：

//定義了一個名為arr的整型數(shù)組，只進行聲明，需要時再實例化

int[]arr;

//進行實例化，為arrv數(shù)組在內存中分配4?×?10個字節(jié)的存儲空間，元素值均為0

arry=newint[10];

如果需要，也可以在初始化的同時為其賦其他初始值。程序代碼如下：

int[]arry=newint[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};說明：

(1)靜態(tài)初始化數(shù)組必須與數(shù)組定義結合在一條語句中，否則程序會出錯。

(2)在數(shù)組初始化語句中，如大括號中已明確列出了數(shù)組中的元素值，即確定了數(shù)組元素的個數(shù)，則數(shù)組元素的個數(shù)(方括號中的數(shù)值)必須是常量，并且該數(shù)值必須與數(shù)組元素的個數(shù)一致。例如：

inti=4;

int[]x=newint[4]{1,2,3,4}; //正確

int[]y=newint[i]{l,2,3,4}; //錯誤，i不是一個常量

int[]z=newint[3]{1,2,3,4};//錯誤，數(shù)組元素個數(shù)與方括號中數(shù)值不一致4.2.3引用一維數(shù)組元素

當定義完一個數(shù)組并對其初始化后，就可以引用數(shù)組中的元素了。可通過數(shù)組名和元素的下標來引用數(shù)組元素。

一維數(shù)組的引用方式是：

數(shù)組名[下標];數(shù)組的下標是元素的索引值，代表了要被訪問的數(shù)組元素在內存中的相對位置，就是從數(shù)組的第1個元素到某個數(shù)組元素的偏移量。數(shù)組元素的索引是從0而不是1開始的，如數(shù)組arr的第1個元素是arr[0]，第2個元素是arr[1]，依次類推，第n個元素是arr[n-l]。

在訪問數(shù)組元素時，要注意不要使下標越界，例如：

int[]A=newint[5];

A[5]=15;//錯誤，下標越界【例4-1】遍歷輸出數(shù)組中的元素。

usingSystem;

classProgram

{

publicstaticvoidMain(String[]args)

{

int[]a=newint[]{3,8,9,23,4};

for(inti=0;i<a.Length;i++)//Length返回數(shù)組元素的個數(shù)

{

Console.WriteLine(a[i]);

}

}

}

運行結果如圖4-1所示。圖4-1例4-1運行結果【例4-2】輸入幾位學生的成績，輸出最高成績。

usingSystem;

classProgram

{

staticvoidMain(string[]args)

{

int[]grades=newint[5];

for(intj=0;j<5;j++)

{

grades[j]=int.Parse(Console.ReadLine());

}

intmax=grades[0]; //max變量用于存放最大數(shù)

inti=0;while(i<grades.Length)

{

if(max<grades[i]) //如果當前元素a[i]比max大

{

max=grades[i]; //把當前元素a[i]的值賦給max

}

i++;

}

Console.WriteLine("最高分為："+max);

Console.ReadLine();

}

}

運行結果如圖4-2所示。圖4-2例4-2運行結果

【例4-3】使用“冒泡”法進行排序(由小到大)。

冒泡排序又稱簡單交換排序。其基本思想是對存放原始數(shù)據(jù)的數(shù)組，按從后往前的方向進行多次掃描，每次掃描稱為一趟排序，當發(fā)現(xiàn)相鄰兩個數(shù)據(jù)的次序與排序要求不符時，將這兩個數(shù)據(jù)交換。這樣，較小的數(shù)據(jù)就會逐單元往前移動，好象氣泡往上浮一樣。

如圖4-3所示?，F(xiàn)有5個數(shù)，第1趟將9和7對調，然后將9和4對調，得到3→8→7→4→9的順序，可以看出：最大的數(shù)9已“沉底”，成為最下面一個數(shù)；而小的數(shù)“上升”，如4向上“浮起”一個位置，所以這種排序方法叫“冒泡”法。經過一趟得到最大的數(shù)，然后進行第二趟比較，對余下的4個數(shù)再按上述方法進行比較，依次類推，直到最后得到一個有序的序列?！懊芭荨钡倪^程如下：原順序：38974

第1趟：38749

第2趟：37489

第3趟：34789

第4趟：34789算法代碼如下：

usingSystem;

classProgram

{

publicstaticvoidMain(String[]args)

{

int[]a=newint[]{3,8,9,7,4};

intn=a.Length;

Console.WriteLine("------------排序排序前的數(shù)據(jù)------------");

for(intj=0;j<n;j++) //顯示排序前的數(shù)據(jù)

{

Console.Write("{0}\t",a[j]);

}Console.WriteLine("\n------------排序過程--------------------");

for(inti=1;i<n;i++) //進行n-1趟排序

{

for(intj=0;j<n-i;j++)

{

if(a[j]>a[j+1]) //前大后小，交換

{

//交換元素

inttemp;

temp=a[j];

a[j]=a[j+1];

a[j+1]=temp;

}

}for(intj=0;j<n;j++) //顯示排序后的結果

{

Console.Write("{0}\t",a[j]);

}

Console.WriteLine();

}

Console.WriteLine("--------------排序后的結果--------------");

for(intj=0;j<n;j++) //顯示排序后的結果

{

Console.Write("{0}\t",a[j]);

}

Console.Read();

}

}

運行結果如圖4-3所示。圖4-3例4-3運行結果4.2.4使用foreach遍歷數(shù)組

foreach語句列舉出一個集合(collection)中的所有元素，并執(zhí)行關于集合中每個元素的嵌套語句。foreach語句的格式如下：

foreach(變量類型迭代變量in集合表達式)

{

循環(huán)體語句塊

}語句中的“迭代變量”是一個循環(huán)變量，在循環(huán)中，該變量依次獲取數(shù)組中各元素的值。因此，對于依次獲取數(shù)組中各元素值的操作，使用這種循環(huán)語句就很方便。要注意，“迭代變量”的類型必須與數(shù)組的類型一致。

foreach語句遍歷數(shù)組雖然很方便，但其功能受一定的限制。例如，如果想為數(shù)組各元素依次有規(guī)律地賦值，foreach循環(huán)將無能為力?！纠?-4】計算一維整型數(shù)組中奇數(shù)和偶數(shù)的個數(shù)。

usingSystem;

classProgram

{

publicstaticvoidMain(String[]args)

{

intodd=0,even=0;

int[]array=newint[]{0,4,7,8,9,10,14,17,19,24,56};

foreach(intiinarray)

{

if(i%2==0)

even++;

else

odd++;

}

Console.WriteLine("{0}個奇數(shù)，{1}個偶數(shù)",odd,even);

}

}

運行結果如圖4-4所示。圖4-4例4-4運行結果4.3.1二維數(shù)組的定義

二維數(shù)組的定義格式為：

數(shù)據(jù)類型[,]數(shù)組名;

其中：

●“數(shù)據(jù)類型”為數(shù)組中元素的數(shù)據(jù)類型，可以是C#語言中的各種數(shù)據(jù)類型。

●“數(shù)組名”的命名規(guī)則同變量的命名規(guī)則相同。

●數(shù)組的每一維都用逗號隔開。4.3二維數(shù)組例如：

int[,]a; //定義了名為a的整型二維數(shù)組

string[,]str; //定義了名為str的字符串型二維數(shù)組

float[,]arr2; //聲明一個浮點型的二維數(shù)組

string[,]arr3; //聲明一個字符串型的二維數(shù)組

與一維數(shù)組一樣，以上定義的二維數(shù)組并不為數(shù)組元素分配內存空間。4.3.2初始化二維數(shù)組

1.靜態(tài)初始化

二維數(shù)組靜態(tài)初始化格式與一維數(shù)組一樣。靜態(tài)二維數(shù)組的格式為：

數(shù)據(jù)類型[,]數(shù)組名={{元素[0，0]，元素[0，1]，…，元素[0，n-1]}

{元素[1，0]，元素[1，1]，…，元素[1，n-1]}，

?{……}，

{元素[n-1，0]，元素[n-1，1]，…，元素[n-1，n-1]}

}；靜態(tài)初始化數(shù)組時可以不指出數(shù)組的行數(shù)和列數(shù)，在最外一層“{}”內，每一個“{}”對應一行數(shù)組元素，所以最外層“{}”內的“{}”個數(shù)決定了行數(shù)，而每一行的數(shù)據(jù)個數(shù)決定了多維數(shù)組的列數(shù)。

例如：

//定義一個3行2列的整型二維數(shù)組并對其靜態(tài)初始化

int[,]a={{1,3},{7,4},{10,21}};

//定義一個2行2列的字符串二維數(shù)組并對其靜態(tài)初始化

string[,]arr2={{"甲","乙"},{"冠軍","亞軍"}};

靜態(tài)初始化二維數(shù)組時，也必須與數(shù)組定義結合在一條語句中，否則會出錯。

2.動態(tài)初始化

動態(tài)初始化數(shù)組也需要使用new關鍵字為數(shù)組元素分配內存空間，并為數(shù)組元素賦初值。動態(tài)初始化格式如下：

數(shù)組名=new數(shù)據(jù)類型[數(shù)組長度1，數(shù)組長度2];

其中“數(shù)組長度1”和“數(shù)組長度2”可以是整型的常量或變量，分別表示數(shù)組的第一維和第二維的長度。new關鍵字仍然是以默認值0來初始化數(shù)組元素的。

在程序設計中，通常也將數(shù)組定義與動態(tài)初始化合并在一條語句中，格式為：

數(shù)據(jù)類型[,]數(shù)組名=new數(shù)據(jù)類型[數(shù)組長度1,數(shù)組長度2];例如：

int[,]a=newint[2,3];//定義了一個2行3列的二維數(shù)組

在動態(tài)初始化二維數(shù)組時，也可直接為其賦不同的初始值。例如：

int[,]a=newint[,]{{1,2,3},{3,2,5}};

int[,]arr1=newint[2,4]{{1,2,3,4},{5,6,7,8}};

string[,]arr2=newstring[2,2]{{"某甲","某乙"},{"冠軍","亞軍"}};

4.3.3引用二維數(shù)組元素

與一維數(shù)組類似，二維數(shù)組也是通過數(shù)組名和下標值來訪問數(shù)組元素的。唯一與一維數(shù)組不同的是，二維數(shù)組需由兩個下標來標識一個數(shù)組元素，二維數(shù)組的引用形式為：

數(shù)組名[下標1,下標2]

其中：“下標1”表示元素所在的行，“下標2”表示元素所在的列，兩個下標都應是整數(shù)或整數(shù)類型的變量、表達式。二維數(shù)組的下標也是從0開始算起的。

例如：a[2,3]表示是a數(shù)組的第3行、第4個元素。通常，a[i,j]表示是數(shù)組的第i+1行、j+l列元素(因為下標從0算起)。數(shù)組的下標使用范圍不要超過數(shù)組定義的相應維長度，否則程序編譯會出現(xiàn)異常，所以在編程時一定要嚴格區(qū)分多維數(shù)組每一維的長度和相應每一維最后一個元素的下標之間的關系，系統(tǒng)默認它們的關系是：某一維的最后一個元素的下標為這一維的長度減1。

根據(jù)二維數(shù)組的特點，訪問二維數(shù)組中的元素需要通過二重循環(huán)?！纠?-5】求一個3?×?3矩陣的對角線元素之和。

usingSystem;

classProgram

{

publicstaticvoidMain(String[]args)

{

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

intsum=0;

//輸出數(shù)組所有元素

for(inti=0;i<3;i++)

{

for(intj=0;j<3;j++)

{Console.Write("{0}\t",A[i,j]);

}

Console.WriteLine();

}

//求對角線元素之和

for(inti=0;i<3;i++)

sum=sum+A[i,i];

Console.WriteLine("對角線和為{0}",sum);

Console.ReadLine();

}

}

運行結果如圖4-5所示。圖4-5例4-5運行結果

【例4-6】用二維數(shù)組存放表4-1的學生成績信息并輸出。

采用二維數(shù)組來存儲學生信息，其中第一維表示學生的個數(shù)，因此第一維的長度為3；第二維的長度與每個學生的信息數(shù)相對應，這里為學號、姓名、語文成績與英語成績，因此第二維的長度為4。usingSystem;

classProgram

{

staticvoidMain(string[]args)

{

string[,]student=newstring[3,4]

{{"1","李明","77","78"},{"2","劉勇","82","89"},{"3","張三","80","88"}};

Console.WriteLine("學號\t姓名\t語文\t英語");

for(inti=0;i<3;i++)

{

Console.WriteLine("{0}\t{1}\t{2}\t{3}",student[i,0],student[i,1],student[i,2],student[i,3]);

}

}

}

運行結果如圖4-6所示。圖4-6例4-6運行結果下面用二維數(shù)組來存儲學生信息，實現(xiàn)學生成績管理系統(tǒng)的主要功能，如學生信息的錄入、查詢以及輸出，按語文成績排序的功能此處只作簡單的輸出提示，具體將在后面版本實現(xiàn)。參考運行界面如圖4-7至圖4-10所示。4.4學生信息的數(shù)據(jù)存儲與處理圖4-7運行界面圖4-8輸入學生成績圖4-9顯示學生成績圖4-10查詢學生成績學生成績管理系統(tǒng)V2.0代碼的實現(xiàn)步驟如下：

usingSystem;

publicclassGradeManage

{

publicstaticvoidMain()

{

constintCOUNT=100;//最多處理100位學生信息

string[,]student=newstring[COUNT,4];//student用于保存學生信息

intpos=0;

do

{

Console.WriteLine(" ***學生成績管理系統(tǒng)***\n");

Console.WriteLine(" 1---輸入學生記錄");

Console.WriteLine(" 2---顯示所有成績");

Console.WriteLine(" 3---查詢學生成績");

Console.WriteLine(" 4---退出");

Console.Write(" 請選擇:");

intchoice=int.Parse(Console.ReadLine());

switch(choice)

{

case1:

//錄入學生信息

do{

Console.Write("請輸入學號:");

student[pos,0]=Console.ReadLine();

Console.Write("請輸入姓名:");

student[pos,1]=Console.ReadLine();

Console.Write("請輸入語文成績:");

student[pos,2]=Console.ReadLine();

Console.Write("請輸入英語成績:");

student[pos,3]=Console.ReadLine();

pos++;

if(pos>=COUNT)

{

break;

}Console.Write("是否繼續(xù)輸入?(y/n)");

}while(char.Parse(Console.ReadLine())=='y');

break;

case2:

Console.WriteLine("顯示學生成績:");

Console.WriteLine("學號\t姓名\t語文\t英語");

for(inti=0;i<pos;i++)

{

Console.WriteLine("{0}\t{1}\t{2}\t{3}",student[i,0],student[i,1],student[i,2],student[i,3]);

}break;

case3:

boolfind=false;

Console.WriteLine("請輸入姓名:");

stringname=Console.