Массивы в Си-шарп. Класс List

Массив – это набор однотипных данных, которые располагаются в памяти последовательно друг за другом. Доступ к элементам массива осуществляется по индексу (номеру) элемента. Массив может содержать элементы любого типа данных, можно даже создавать массив массивов (ступенчатый массив). Количество элементов в массиве называется размером массива. Массивы относятся к ссылочным типам данных.

Массивы в Си-шарп могут быть одномерными и многомерными.

Одномерные массивы

Одномерный массив по-другому еще называется вектором, и для доступа к его элементам используется только один индекс. Выглядит вектор примерно так:

В Си-шарп объявление массива имеет такую структуру:

тип[] имя_массива = new тип[размер массива];

Пример:

int[] array = new int[5]; // создаем массив целых чисел
string[] seasons = new string[4] {"зима","весна","лето","осень"}; //объявление массива строк и его инициализация значениями

Если происходит инициализация, оператор new можно упускать:

string[] seasons = {"зима","весна","лето","осень"}; //корректно

Доступ к элементам осуществляется по индексу. Следует помнить, что индексация начинается с нуля – первый элемент массива имеет индекс 0, а последний n-1, где n – размер массива.

static void Main(string[] args)
{
int[] numbers = new int[5];
numbers[0] = 5;
numbers[1] = 2;
numbers[4] = 3;
numbers[5] = 2; // ошибка, индекс вне рамок массива
}

В качестве массива можно представить, например, список студентов в группе (имена), показатели температуры воздуха за последние несколько дней и так далее.

Многомерные массивы

Одним из случаев многомерного массива служит двумерный массив (матрица). В матрице для доступа к элементам необходимо использовать два индекса.

Количеством индексов, используемых для доступа к элементам массива называется размерность массива.

int[,] numbers1 = new int[2, 2]; // объявление двумерного массива
int[,,] numbers2 = new int[2, 2,3]; // объявление трехмерного массива
int[,] numbers3 = new int[3, 2] { {6, 0},
{5, 7},
{8, 9} }; // инициализация двумерного массива

Элементу массива numbers1 с координатами 1,1 присвоим значение 8:
numbers1[1, 1] = 8;

Многомерные массивы используются гораздо реже одномерных.

Приведу немного бредовый пример данных, которые можно было бы представить в качестве двумерного массива:

Есть матрица 7*4. Строки, которых семь, будут соответствовать дням недели, а 4 столбца - времени дня (00:00, 06:00, 12:00, 18:00). В качестве данных будет температура воздуха.

Значение температуры с координатами 2,3 будет соответствовать температуре в среду в 18:00. На практике, конечно, такие данные представлялись бы в другом виде, но для примера подойдет.

Ступенчатые (jagged) массивы в Си-шарп

Ступенчатый (jagged) массив – это массив массивов. В нем длина каждого массива может быть разной. Примерно это выглядит так:

Пример объявления ступенчатого массива:

static void Main(string[] args)
{
int[][] array = new int[3][]; // объявляем массив, который содержит 3 массива
array [0] = new int[3]; //создание внутреннего массива
array [1] = new int[2];
array [2] = new int[5];
}

Доступ к элементам осуществляется по тому же принципу, как и с многомерными маcсивами, только тут уже участвуют две пары квадратных скобок (продолжение примера выше):

array [0][1] = 5;
array [1][1] = 8;
array [1][2] = 5; // ошибка, индекс «2» вне границ массива

Свойство Length

Все массивы являются объектами и у них есть некоторые свойства.
Самым полезным для нас будет свойство Length, которое возвращает количество элементов в массиве (во всех размерностях)

static void Main(string[] args)
{
int[] numbers = new int[5];
int size = numbers.Length; // size = 5
}

Класс List

Класс List служит для работы со списками, о чем и говорит его название. Это такой «навороченный» массив. Главное отличие от простого массива в том, что он динамический – вы можете вставлять и удалять элементы в любое время, в то время как в простом массиве размер указывается при создании и сделать его больше или меньше нельзя.

static void Main(string[] args)
{
List<string> teams = new List<string>(); // создание списка
teams.Add("Barcelona"); // добавление элемента
teams.Add("Chelsea");
teams.Add("Arsenal");
List<string> teams2 = new List<string>() {"Dynamo", "CSKA" }; // инициализация
}

Добавление элементов

Для добавления элементов в список в нем реализовано несколько методов:

Метод	Описание
Add([элемент])	добавляет элемент в конец списка
AddRange([список элементов])	добавляет в конец списка элементы указанного списка
Insert([индекс],[элемент])	вставляет элемент на позицию соответствующую индексу, все элементы «правее» будут сдвинуты на одну позицию
InsertRange([индекс], [список элементов])	то же самое, только вставляется множество элементов

Удаление элементов

Метод	Описание
Remove([элемент])	удаляет первое вхождение указанного элемента из списка
RemoveRange([индекс], [количество])	удаляет указанное количество элементов, начиная с указанной позиции
RemoveAt([индекс])	удаляет элемент, который находится на указанной позиции
Clear()	удаляет все элементы списка

Свойство Count соответствует свойству обычного массива – Length – количество элементов.

static void Main(string[] args)
{
List<string> teams = new List<string>() { "Inter", "Milan", "Bayern", "Juventus"};
teams.Insert(2,"Barcelona"); // вставляем в список элемент "Barcelona" на позицию 2
teams.Remove("Milan"); // удаляем первое вхождение элемента "Milan" из списка
List<string> newTeams = new List<string>() { "Liverpool", "Roma", "Borussia", "Valencia" };
teams.AddRange(newTeams); // добавляем в конец списка элементы списка newTeams
}

Стоит помнить, что простые массивы работают быстрее, чем списки List. Если в вашей программе не особо важна производительность и вы не работаете с большими количествами данных, то удобнее использовать список, в противном случае нужно использовать простые массивы.

Домашнее задание

Работать с массивами без использования циклов в большинстве случаев нет смысла. О циклах мы поговорим в следующем уроке. А так, пока можете создать разные типы массивов, записать что-то, вывести на экран некоторые элементы массива, попробуйте получить доступ до элемента вне рамок массива. Создайте список, попробуйте добавить элемент в конец списка, вставить элемент по индексу и так далее.

PS. Буду очень благодарен, если поделитесь с друзьями этой статьей с помощью кнопок социальных сетей в конце поста.

Циклы в Си-шарп. Операторы break и continue Циклы служат для многократного повторения некоторого фрагмента кода.
В Си-шарп есть четыре оператора циклов: for, while, do-while, foreach.

Цикл for

Этот цикл используется тогда, когда наперед известно, сколько повторений нужно сделать. Он имеет следующую структуру:

for (инициализация счетчика; условие продолжения; итерация)
{
//блок кода, который будет повторяться
}

 

Пример программы, которая выводит на экран числа 0, 1, 2, 3, 4:

static void Main(string[] args)
{
for (int i = 0; i < 5; i++) // цикл выполнится 5 раз
{
Console.WriteLine(i);
}
}

Сначала происходит создание и инициализация счетчика, i=0. Дальше идет проверка условия (i < 5), если результат будет «истина», то дальше выполняется блок кода в теле цикла. В конце итерации происходит изменение значения счетчика (в данном примере увеличение на единицу). После этого вновь происходит проверка условия и так далее. Когда условие будет «ложь», цикл работу завершит.

Пример программы, которая находит и выводит на экран сумму элементов массива:

static void Main(string[] args)
{
int[] numbers = { 4, 7, 1, 23, 43 };
int s = 0;
for (int i = 0; i < numbers.Length; i++)
{
s += numbers[i];
}
Console.WriteLine(s);
Console.ReadKey();
}

Пример цикла for, когда счетчик уменьшается после каждой итерации:

for (int i = 5; i > 0; i--) //выполнится 5 раз
{
Console.WriteLine(i);
}

Счетчик можно изменять не только на единицу. Пример программы, которая выводит чётные числа (по число 50):

for (int i = 0; i <= 50; i+=2) //выполнится 26 раз
{
Console.WriteLine(i);
}

Цикл while

Слово while переводится, как «пока», что хорошо его характеризует. Он продолжает выполнятся до тех пор, пока «истинно» некоторое условие. Он имеет такую структуру:

while (условие продолжения)
{
//блок кода, который будет повторяться
}

Сначала проверяется условие, а дальше выполняется блок кода.

Пример той же программы, которая выводит на экран числа 0, 1, 2, 3, 4:

int i = 0;
while (i < 5)
{
Console.WriteLine(i);
i++;
}

Цикл может выполнятся «вечно», если задать всегда истинное условие:

while (true)
{
Console.WriteLine("Вечный цикл");
}

Цикл do-while

Этот тот же цикл while, только здесь сначала выполняется блок кода, а уже потом идет проверка условия. Это гарантирует хотя бы один проход цикла.

do
{
//блок кода, который будет повторяться
}
while (условие продолжения);

 

Пример программы, которая не завершит работу, пока с клавиатуры не введут число 5:

static void Main(string[] args)
{
int number;
do
{
Console.WriteLine("Введите число 5");
number = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());
}
while (number!= 5);
}

О цикле foreach мы поговорим в отдельном уроке.

Оператор break

Из любого цикла можно досрочно выйти, используя оператор break. Использовать данный оператор есть смысл после удовлетворения некоторого условия, иначе цикл завершится на первой итерации.

Пример программы, которая проверяет, есть ли в массиве число кратное 13-ти. Найдя такое число, нет смысла дальше проверять остальные элементы массива, и здесь мы используем оператор break:

static void Main(string[] args)
{
int[] numbers = { 4, 7, 13, 20, 33, 23, 54 };
bool b = false;
for (int i = 0; i < numbers.Length; i++)
{
if (numbers[i] % 13 == 0)
{
b = true;
break;
}
}
Console.WriteLine(b? "В массиве есть число кратное 13": "В массиве нет числа кратного 13");
Console.ReadKey();
}

Оператор continue

Данный оператор позволяет перейти к следующей итерации, не завершив до конца текущую.

Пример программы, которая находит сумму нечетных элементов массива:

static void Main(string[] args)
{
int[] numbers = { 4, 7, 13, 20, 33, 23, 54 };
int s = 0;
for (int i = 0; i < numbers.Length; i++)
{
if (numbers[i] % 2 == 0)
continue; //переход к следующей итерации
s += numbers[i];
}
Console.WriteLine(s);
Console.ReadKey();
}

 

Домашнее задание

Задача 1. Вывести на экран 20 элементов последовательности 1, 4, 7, 10, 13…
Задача 2. Напишите программу, которая будет «спрашивать» правильный пароль, до тех пор, пока он не будет введен. Правильный пароль пусть будет «root».
Задача 3. Дано два массива одинаковой длины (по 10 элементов). Создайте третий массив, который будет отображать сумму первых двух массивов. Первый элемент третьего массива равен сумме первых элементов двух первых массивов и так далее.

PS. Не забываем подписываться на обновления по электронной почте в форме ниже!