Создание массива объектов c. Массивы. Определение массива объектов

Еще одним видом массивов C# являются массивы массивов, называемые также изрезанными массивами (jagged arrays). Такой массив массивов можно рассматривать как одномерный массив, элементы которого являются массивами, элементы которых, в свою очередь, снова могут быть массивами, и так может продолжаться до некоторого уровня вложенности.

В каких ситуациях может возникать необходимость в таких структурах данных? Эти массивы могут применяться для представления деревьев, у которых узлы могут иметь произвольное число потомков. Таковым может быть, например, генеалогическое дерево. Вершины первого уровня -Fathers , представляющие отцов, могут задаваться одномерным массивом, так что Fathers [ i ] - этоi -й отец. Вершины второго уровня представляются массивом массивов -Children , так чтоChildren [ i ] - это массив детейi -го отца, аChildren [ i ][ j ] - это j-й ребенокi -го отца. Для представления внуков понадобится третий уровень, так чтоGrandChildren [ i ][ j ][ k ] будет представлять к -го внукаj -го ребенка i -го отца.

Есть некоторые особенности в объявлении и инициализации таких массивов. Если при объявлении типа многомерных массивов для указания размерности использовались запятые, то для изрезанных массивов применяется более ясная символика - совокупности пар квадратных скобок; например, int [ ] задает массив, элементы которого - одномерные массивы элементов типа int .

Сложнее с созданием самих массивов и их инициализацией. Здесь нельзя вызвать конструкторnew int , поскольку он не задает изрезанный массив. Фактически нужно вызывать конструктор для каждого массива на самом нижнем уровне. В этом и состоит сложность объявления таких массивов. Начнем с формального примера:

//массив массивов - формальный пример
//объявление и инициализация
int [ ] jagger = new int [ ] {
new int[ ] {5, 7, 9, 11},
new int[ ] {2, 8},
new int[ ] {6, 12, 4}
};

Массивjagger имеет всего два уровня. Можно считать, что у него три элемента, каждый из которых является массивом. Для каждого такого массива необходимо вызвать конструкторnew , чтобы создать внутренний массив. В данном примере элементы внутренних массивов получают значение, будучи явно инициализированы константными массивами. Конечно, допустимо и такое объявление:

int [ ] jagger 1 = new int [ ] {
new int ,
new int ,
new int
};

В этом случае элементы массива получат при инициализации нулевые значения. Реальную инициализацию нужно будет выполнять программным путем. Стоит заметить, что в конструкторе верхнего уровня константу 3 можно опустить и писать простоnew int [ ] . Вызов этого конструктора можно вообще опустить - он будет подразумеваться:

int [ ] jagger 2 = {
new int,
new int,
new int
};

А вот конструкторы нижнего уровня необходимы. Еще одно важное замечание - динамические массивы возможны и здесь. В общем случае, границы на любом уровне могут быть выражениями, зависящими от переменных. Более того, допустимо, чтобы массивы на нижнем уровне были многомерными.

Ярким примером ссылочного типа данных являются массивы (как объекты!).

Массив представляет собой совокупность переменных одного типа с общим для обращения к ним именем.
В C# массивы могут быть как одномерными, так и многомерными.
Массивы служат самым разным целям, поскольку они предоставляют удобные средства для объединения связанных вместе переменных.
Массивами в C# можно пользоваться практически так же, как и в других языках программирования.
Тем не менее, у них имеется одна особенность: они реализованы в виде объектов . Смотрите также заметку .
Объединение данных возможно и в коллекции, об этом — в статье

Объявление массивов

Для того чтобы воспользоваться массивом в программе, требуется двухэтапная процедура . Во-первых, необходимо объявить переменную, которая может обращаться к массиву. И во-вторых, нужно создать экземпляр массива (объект), используя оператор new.

Using System; namespace массивы { class Program { static void Main(string args) { // Объявляем массив int myArr = new int; // Инициализируем каждый элемент myArr = 2004; myArr = 2005; myArr = 2008; myArr = 2008; myArr = 2014; // вывод элементов массива foreach (int r in myArr) Console.WriteLine(r); Console.ReadKey(); } } }

Важно! Если массив только объявляется, но явно не инициализируется, каждый его элемент будет установлен в значение, принятое по умолчанию для соответствующего типа данных (например, элементы массива типа bool будут устанавливаться в false, а элементы массива типа int - в 0). В примере, если мы удалим строки с инициализацией, будет напечатано пять нулей .

Примечание. Такие же действия с полями объекта-структуры выполняет конструктор по умолчанию (без параметров).

Доступ к элементам массива

Для обращения к элементам массива используются индексы . Индекс представляет номер элемента в массиве, при этом нумерация начинается с нуля, поэтому индекс первого элемента будет равен 0. А чтобы обратиться к пятому элементу в массиве, нам надо использовать индекс 4, к примеру: myArr .

Инициализация массива

Для этого необходимо перечислить включаемые в массив элементы в фигурных скобках { }. Такой синтаксис удобен при создании массива известного размера, когда нужно быстро задать его начальные значения:

1) инициализация массива с использованием ключевого слова new:
int m1 = new int {10,20,30,40,50};

2) инициализации строкового массива без использования слова new:
string m2 = { «Фамилия», «Имя», «Отчество» };

3) используем ключевое слово new и желаемый размер массива символов:
char m3 = new char { ‘Я’,’з’,’ы’,’к’ };

Обратите внимание, что в случае применения синтаксиса с фигурными скобками размер массива указывать не требуется (как видно на примере создания переменной m1), поскольку этот размер автоматически вычисляется на основе количества элементов внутри фигурных скобок.

Кроме того, применять ключевое слово new не обязательно (как при создании массива m2 ).

Неявно типизированные массивы

Ключевое слово var позволяет определить переменную так, чтобы лежащий в ее основе тип выводился компилятором. Аналогичным образом можно также определять неявно типизированные локальные массивы. С использованием такого подхода можно определить новую переменную массива без указания типа элементов, содержащихся в массиве.

Рассмотрим пример:

Using System; namespace массивы { class Program { static void Main(string args) { var m1 = new { 1, 2, 3 }; Console.WriteLine("Тип массива 1 - {0}", m1.GetType()); var m2 = new { "One", "Two", "Three" }; Console.WriteLine("Тип массива 2 - {0}", m2.GetType()); Console.ReadKey(); } } }

Результат:

Разумеется, как и при создании массива с использованием явного синтаксиса C#, элементы, указываемые в списке инициализации массива, должны обязательно иметь один и тот же базовый тип (т.е. должны все быть int, string или char). Обратите внимание на метод GetType(), позволяющий программным путем определять тип элементов массива.

Определение массива объектов

В большинстве случаев при определении массива тип элемента, содержащегося в массиве, указывается явно.

Хотя на первый взгляд это выглядит довольно понятно, существует одна важная особенность. В основе каждого типа в системе типов.NET (в том числе фундаментальных типов данных) в конечном итоге лежит базовый класс System.Object.

В результате получается, что в случае определения массива объектов находящиеся внутри него элементы могут представлять собой что угодно.

Если обратимся к определению массива, данному выше: «Массив представляет собой совокупность переменных одного типа с общим для обращения к ним именем» , то это выглядит несколько противоречиво. Но тем не менее, все это возможно потому, что каждый элемент является объектом . Приведем пример:

Using System; namespace массивы { class Program { static void Main(string args) { // Объявляем и инициализируем массив объектов object arrByObject = { true, 10, "Язык C#", 13.7}; // Выведем элемент тип каждого элемента массива foreach (object me in arrByObject) Console.WriteLine("{0} - {1}", me, me.GetType()); Console.ReadLine(); } } }

Результат:

Обратите внимание на четвертый тип цикла foreach (object me in arrByObject) . Легко запомнить: Для каждого (for each) объекта с именем me, входящего в (in ) массив arrByObject (учите английский!). На печать выводится как сам объект (элемент массива объектов), так и тип этого объекта (метод GetType() , присущий всем объектам класса Object, от которого наследуются все типы).

Свойство Length

Реализация в C# массивов в виде объектов дает целый ряд преимуществ. Одно из них заключается в том, что с каждым массивом связано свойство Length, содержащее число элементов, из которых может состоять массив. Следовательно, у каждого массива имеется специальное свойство, позволяющее определить его длину.

Когда запрашивается длина многомерного массива, то возвращается общее число элементов, из которых может состоять массив. Благодаря наличию у массивов свойства Length операции с массивами во многих алгоритмах становятся более простыми, а значит, и более надежными.

Вставим в предыдущем примере перед Console.ReadKey() оператор
Console.WriteLine(arrByObject.Length);
Будет напечатано значение, равное 4 (число объектов в массиве). Чаще всего оно используется для задания числа элементов массива в цикле for{} .

Многомерные массивы

Многомерным называется такой массив, который отличается двумя или более измерениями, причем доступ к каждому элементу такого массива осуществляется с помощью определенной комбинации двух или более индексов. Многомерный массив индексируется двумя и более целыми числами.

Двумерные массивы . Простейшей формой многомерного массива является двумерный массив. Местоположение любого элемента в двумерном массиве обозначается двумя индексами. Такой массив можно представить в виде таблицы, на строки которой указывает первый индекс, а на столбцы - второй. Пример объявления и инициализации двумерного массива показан ниже:

Using System; namespace массивы { class Program { static void Main(string args) { // Объявляем двумерный массив int[,] myArr = new int; Random ran = new Random(); // Инициализируем данный массив for (int i = 0; i < 4; i++) { for (int j = 0; j < 5; j++) { myArr = ran.Next(1, 15); Console.Write("{0}\t", myArr); } Console.WriteLine(); } Console.ReadLine(); } } }

Обратите особое внимание на способ объявления двумерного массива. Схематическое представление массива myArr[,] показано ниже:

Заметим, что в программе используется еще один объект – ran , принадлежащий к классу Random , метод которого (функция Next() ) возвращает целое число в заданном диапазоне (1,15).

В C# допускаются массивы трех и более измерений. Ниже приведена общая форма объявления многомерного массива:
тип[,…,] имя_массива = new тип[размер1, размер2, … размеры];

Инициализация многомерных массивов

Для инициализации многомерного массива достаточно заключить в фигурные скобки список инициализаторов каждого его размера:
тип[,] имя_массива = {
{val, val, val, …, val},
{ val, val, val, …, val},
{val, val, val, …, val}
};
где val обозначает инициализирующее значение, а каждый внутренний блок - отдельный ряд.

Первое значение в каждом ряду сохраняется на первой позиции в массиве, второе значение - на второй позиции и т.д.

Обратите внимание на то, что блоки инициализаторов разделяются запятыми, а после завершающей эти блоки закрывающей фигурной скобки ставится точка с запятой.

Ниже в качестве примера приведена общая форма инициализации двумерного массива (4 строки, 2 столбца):

Int[,] myArr = { {1,10}, {2,20}, {3,30}, {4,40} };

Перейдем к рассмотрению примеров решения задач, где применяются массивы и циклы.

Задача «Три цикла»

Требуется найти сумму и произведение N элементов массива, используя три варианта циклов (for, while, do-while).
Решение . В классе Program объявим статический массив действительных чисел a и 7 методов (кроме Main() ), ввод исходных данных и вычисление сумм и произведений с использованием трех типов циклов.

Тогда наша программа может быть написана так:

Using System; namespace циклы { class Program { static double a= new double; static void Main(string args) { int n = InputA(); Console.WriteLine("сумма_F = {0}",sumF(n)); Console.WriteLine("сумма_W = {0}",sumW(n)); Console.WriteLine("сумма_D = {0}",sumD(n)); Console.WriteLine("произведение_F = {0}",multyF(n)); Console.WriteLine("произведение_W = {0}",multyW(n)); Console.WriteLine("произведение_D = {0}",multyD(n)); Console.ReadKey(); } // Ввод размерности и массива static int InputA() { int n; Console.Write("Ввести кол-во элементов:"); n = Convert.ToInt32(Console.ReadLine()); for (int i = 0; i < n; i++) { Console.Write("a[{0}]=", i); a[i] = Convert.ToDouble(Console.ReadLine()); } return n; } // Сумма через цикл For static double sumF(int n) { double s = 0; for (int k = 0; k < n; k++) s = s + a[k]; return s; } // Сумма через цикл While static double sumW(int n) { double s=0; int k=0; while (k < n) { s = s + a[k]; k++; } return s; } // Сумма через цикл Do-while static double sumD(int n) { double s = 0; int k = 0; do { s = s + a[k]; k++; } while (k <= n); return s; } // Произведение через цикл For static double multyF(int n) { double p = 1; for (int k = 0; k < n; k++) p = p * a[k]; return p; } // Произведение через цикл While static double multyW(int n) { double p = 1; int k = 0; while (k < n) { p = p * a[k]; k++; } return p; } // Произведение через цикл For static double multyD(int n) { double p = 1; int k = 0; do { p = p * a[k]; k++; } while (k < n); return p; } } }

Результат:

Задание . Сравните алгоритмы вычисления суммы и произведения и циклы между собой, найдите общее и различия.

Оператор foreach

Последний пример иллюстрирует применение оператора foreach к массивам. Если есть необходимость выполнить некоторые действия со всеми элементами массивов, то этот оператор цикла будет самым кратким.

Using System; namespace ConsoleApplication1 { class Program { static void Main(string args) { // Объявляем два массива int myArr = new int; int[,] myTwoArr = new int; Random ran = new Random(); // Инициализируем массивы for (int i = 1; i <= 5; i++) { myArr = ran.Next(1, 20); for (int j = 1; j <= 6; j++) myTwoArr = ran.Next(10, 30); } // Вычисляем квадрат каждого элемента одномерного массива foreach (int f in myArr) Console.WriteLine("{0} в квадрате равно {1}", f, f*f); Console.WriteLine(); // Вычислим сумму элементов многомерного массива int sum = 0; foreach (int f2 in myTwoArr) sum += f2; Console.WriteLine("Сумма 2d массива: {0}", sum); Console.ReadLine(); } } }

Результат:

Перейдем к рассмотрению объектов, относящихся к .

Массивы

Массивами в C# можно пользоваться практически так же, как и в других языках программирования. Тем не менее у них имеется одна особенность: они реализованы в виде объектов.

Для тoго чтобы воспользоваться массивом в программе, требуется двухэтапная процедура, поскольку в C# массивы реализованы в виде объектов. Во-первых, необходимо объявить переменную, которая может обращаться к массиву. И во-вторых, нужно создать экземпляр массива, используя оператор new.

Using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; namespace ConsoleApplication1 { class Program { static void Main(string args) { // Объявляем массив int myArr = new int; // Инициализируем каждый элемент массива вручную myArr = 100; myArr = 23; myArr = 25; myArr = 31; myArr = 1; foreach (int i in myArr) Console.WriteLine(i); Console.ReadLine(); } } }

Следует иметь в виду, что если массив только объявляется, но явно не инициализируется, каждый его элемент будет установлен в значение, принятое по умолчанию для соответствующего типа данных (например, элементы массива типа bool будут устанавливаться в false, а элементы массива типа int - в 0).

Инициализация массива

Помимо заполнения массива элемент за элементом (как показано в предыдущем примере), можно также заполнять его с использованием специального синтаксиса инициализации массивов. Для этого необходимо перечислить включаемые в массив элементы в фигурных скобках { }. Такой синтаксис удобен при создании массива известного размера, когда нужно быстро задать его начальные значения:

// Синтаксис инициализации массива с использованием // ключевого слова new int myArr = new int {10,20,30,40,50}; // Синтаксис инициализации массива без использования // ключевого слова new string info = { "Фамилия", "Имя", "Отчество" }; // Используем ключевое слово new и желаемый размер char symbol = new char { "X","Y","Z","M" };

Обратите внимание, что в случае применения синтаксиса с фигурными скобками размер массива указывать не требуется (как видно на примере создания переменной myArr), поскольку этот размер автоматически вычисляется на основе количества элементов внутри фигурных скобок. Кроме того, применять ключевое слово new не обязательно (как при создании массива info).

Ключевое слово var позволяет определить переменную так, чтобы лежащий в ее основе тип выводился компилятором. Аналогичным образом можно также определять неявно типизированные локальные массивы. С использованием такого подхода можно определить новую переменную массива без указания типа элементов, содержащихся в массиве. Давайте рассмотрим пример:

Using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; namespace ConsoleApplication1 { class Program { static void Main(string args) { var arr1 = new { 1, 2, 3 }; Console.WriteLine("Тип массива arr1 - {0}",arr1.GetType()); var arr2 = new { "One", "Two", "Three" }; Console.WriteLine("Тип массива arr2 - {0}",arr2.GetType()); Console.ReadLine(); } } }

Определение массива объектов

В большинстве случаев при определении массива тип элемента, содержащегося в массиве, указывается явно. Хотя на первый взгляд это выглядит довольно понятно, существует одна важная особенность. В основе каждого типа в системе типов.NET (в том числе фундаментальных типов данных) в конечном итоге лежит базовый класс System.Object . В результате получается, что в случае определения массива объектов находящиеся внутри него элементы могут представлять собой что угодно:

Using System; using System.Collections.Generic; using System.Linq; using System.Text; namespace ConsoleApplication1 { class Program { static void Main(string args) { // Объявляем и инициализируем массив объектов object arrByObject = { true, 10, "Привет", 13.7m }; // Выведем в консоль тип каждого члена массива foreach (object me in arrByObject) Console.WriteLine("Тип {0} - {1}",me,me.GetType()); Console.ReadLine(); } } }