【从零开始入门unity游戏开发之——C#篇12】新的引用类型——数组array

一、数组（array）（一维数组）

在 C# 中，数组是一种数据结构，用于存储固定大小的同类型元素集合。一般一维数组就简称为数组。数组中的每个元素都通过索引来访问，索引是从 0 开始的。

注意，数组属于引用类型。

1、声明数组

要声明一个数组，你需要指定数组的类型，并使用 [] 表示数组。例如：

int[] numbers;  // 声明一个整型数组
string[] names; // 声明一个字符串数组

2、初始化数组

数组可以通过两种方式进行初始化：

• 显式初始化：在声明时直接指定数组的元素。

  int[] numbers = new int[3] { 1, 2, 3 };// 创建一个包含 3 个整数的数组
  int[] numbers = new int[5]; // 创建一个包含 5 个整数的数组，所有元素默认为 0
  
  string[] names = new string[] { "Alice", "Bob", "Charlie" }; // 创建一个包含 3 个字符串的数组
  

• 简洁初始化：通过数组字面量直接给数组赋值。

  int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // 简单初始化数组
  string[] names = { "Alice", "Bob", "Charlie" }; // 初始化字符串数组
  

3、访问数组元素

数组中的元素可以通过索引来访问，索引从 0 开始。例如：

int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
Console.WriteLine(numbers[0]); // 输出 1，数组的第一个元素
Console.WriteLine(numbers[3]); // 输出 4，数组的第四个元素

4 、修改数组元素

数组的元素是可以修改的，只需通过索引进行赋值：

int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
numbers[2] = 10; // 修改第三个元素为 10
Console.WriteLine(numbers[2]); // 输出 10

5、获取数组的长度

使用 .Length 属性来获取数组的元素个数：

int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
Console.WriteLine(numbers.Length); // 输出 5

6、遍历数组

可以使用 for 循环或 foreach 循环来遍历数组。

使用 for 循环：

int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
for (int i = 0; i < numbers.Length; i++)
{
    Console.WriteLine(numbers[i]); // 输出数组元素
}

使用 foreach 循环：

int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
foreach (int number in numbers)
{
    Console.WriteLine(number); // 输出数组元素
}

7、数组方法

Array 类提供了一些常用的方法来操作数组，例如：

排序：

int[] numbers = { 5, 3, 8, 1, 2 };
Array.Sort(numbers); // 对数组进行升序排序
foreach (var number in numbers)
{
   Console.WriteLine(number); // 输出 1, 2, 3, 5, 8
}

逆序：

Array.Reverse(numbers); // 将数组元素逆序
foreach (var number in numbers)
{
    Console.WriteLine(number); // 输出 8, 5, 3, 2, 1
}

查找元素：

int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int index = Array.IndexOf(numbers, 3); // 查找元素 3 的索引
Console.WriteLine(index); // 输出 2

复制数组：

int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };
int[] copiedNumbers = new int[5];
Array.Copy(numbers, copiedNumbers, numbers.Length); // 将 numbers 数组复制到 copiedNumbers
foreach (var number in copiedNumbers)
{
   Console.WriteLine(number); // 输出 1, 2, 3, 4, 5
}

你可能会问，这有什么用？我完全可以使用=赋值即可

int[] copiedNumbers = numbers;

因为开头已经说过了，数组是应用类型，所以直接使用 int[] copiedNumbers = numbers; 其实是将 copiedNumbers 和 numbers 指向了同一个数组对象，而不是创建一个新的副本。因此，如果你在 copiedNumbers 上做修改，也会影响到 numbers，反之亦然。简而言之，这种方式会导致两个变量共享同一个内存区域。

使用Array.Copy复制数组会实现类似值类型的效果，即创建数组的一个独立副本。这样，当你修改副本时，不会影响原始数组，反之亦然。

8、string.Join拼接合并数组数据为字符串

string.Join 是 C# 中用于将数组或集合中的元素连接成一个单一的字符串的方法。它可以指定一个分隔符，将数组中的每个元素连接起来，形成一个新的字符串。这个方法非常常见，用于打印或格式化数组数据。

语法：

string result = string.Join(string separator, IEnumerable<string> values);

• separator：用作元素之间的分隔符的字符串。
• values：一个实现了 IEnumerable 接口的集合，通常是一个数组、列表或其他可枚举的集合。

示例：

假设我们有一个字符串数组，并希望将其连接成一个以逗号分隔的字符串：

string[] fruits = { "Apple", "Banana", "Cherry" };
string result = string.Join(", ", fruits);
Console.WriteLine(result);

输出：

Apple, Banana, Cherry

9、数组的注意事项

• 数组是固定大小的：一旦数组的大小被指定，它的大小就不能更改。如果需要更改数组的大小，可以创建一个新的数组并复制数据。
• 数组的索引从 0 开始：访问数组时，必须使用有效的索引，索引超出范围会抛出 IndexOutOfRangeException 异常。
• 默认值：数组中的元素在初始化时会被赋予默认值。例如，整型数组的默认值是 0，布尔型数组的默认值是 false，引用类型数组的默认值是 null。

二、多维数组

C# 支持多维数组（例如，二维数组）。可以通过逗号分隔的多个维度来定义。

1、二维数组

int[,] matrix = new int[3, 3] // 创建一个 3x3 的二维数组
{
    { 1, 2, 3 },
    { 4, 5, 6 },
    { 7, 8, 9 }
};
Console.WriteLine(matrix[1, 2]); // 输出 6，访问第二行第三列的元素

2、三维数组

int[,,] threeDArray = new int[2, 2, 2]
{
    { { 1, 2 }, { 3, 4 } },
    { { 5, 6 }, { 7, 8 } }
};
Console.WriteLine(threeDArray[1, 0, 1]); // 输出 6

3、其他使用

其他使用和一维数组基本一样，这里就不多介绍了

三、交错数组（了解即可，用的很少）

C# 中的交错数组是一种数组的数组，也就是说，交错数组是一个二维数组的特殊形式，其中每个元素本身也是一个数组。与传统的矩阵型二维数组不同，交错数组中的每一行（即每个子数组）可以具有不同的长度。

1、什么是交错数组？

交错数组其实是一个一维数组，其中的每个元素又是一个数组（可以看作是二维数组的每一行）。这使得每一行的数组长度可以不同，解决了普通二维数组在内存中固定的大小限制问题。

2、如何声明和初始化交错数组？

声明交错数组：

int[][] jaggedArray;

这里，jaggedArray 是一个数组，数组的元素是类型为 int[] 的数组（即一维整数数组）。

初始化交错数组：

jaggedArray = new int[3][];  // 创建一个包含 3 个子数组的交错数组
jaggedArray[0] = new int[4];  // 第一行有 4 个元素
jaggedArray[1] = new int[2];  // 第二行有 2 个元素
jaggedArray[2] = new int[3];  // 第三行有 3 个元素

在这个例子中，jaggedArray 有 3 个元素，分别是长度为 4、2、3 的一维数组。

3、访问和操作交错数组中的元素：

可以通过两层索引来访问交错数组中的元素：

jaggedArray[0][0] = 1;  // 第一行第一列的元素赋值为 1
jaggedArray[1][1] = 5;  // 第二行第二列的元素赋值为 5
Console.WriteLine(jaggedArray[0][0]);  // 输出 1
Console.WriteLine(jaggedArray[1][1]);  // 输出 5

4、交错数组的优点与缺点：

优点：

• 灵活性：交错数组可以在每一行中存储不同长度的数组，因此能更好地适应数据大小不等的情况。
• 节省内存：由于每行的数组长度可以不同，所以在内存使用上会更节省，尤其在每行的数据量相差较大的情况下。

缺点：

• 不连续存储：交错数组的每一行实际上是独立存储的，并不按顺序在内存中存储。这可能会导致一些性能上的开销，尤其是在需要频繁访问数组元素时。
• 访问复杂度：与普通的二维数组相比，交错数组的访问略显复杂，因为要通过两次索引来访问数据。

5、与二维数组的比较

假设有一个标准的二维数组（矩阵）：

int[,] array = new int[3, 4];  // 创建一个 3x4 的二维数组

二维数组在内存中是连续存储的，所有元素按行列顺序存储，具有固定的行和列数。

而交错数组则更灵活，每一行可以有不同的列数，但其内存布局可能不如二维数组那样连续。

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完结

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