数组

多维数组

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前言

在学习 C# 的二维数组之前，先要了解一下单维数组的基础知识。在 C# 中，多维数组是一种特殊的数组类型，其每个元素本身也是一个数组。这种结构适用于处理矩阵或网格状的数据，非常常见于数学运算、图形处理等场景。

作用

二维数组是多维数组的一种最常见形式，它由多个一维数组组成，通常以表格的形式表示数据，其中行和列分别对应数组的第一维和第二维。在 C# 中，二维数组可以用来存储类似矩阵的数据结构，方便数据的存取和操作。

使用场景

数据表格存储：二维数组可用于存储表格数据，如成绩表、棋盘、地图等，便于按照行和列进行操作。
矩阵运算：在数学计算中，二维数组常用于矩阵的表示和操作。
图像处理：二维数组可用于表示像素网格，每个像素的颜色值可以通过二维数组存储。

示例

声明二维数组

在 C# 中声明二维数组的语法如下：

int[,] x = new int[2, 3];

这里，x 是一个 2×3 的二维数组，能够存储 6 个元素（2 行 3 列）。方括号中的逗号 [ , ] 表示这是一个二维数组。

初始化二维数组

二维数组可以在声明时直接初始化：

int[,] x = { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } };

这里的 x 是一个包含两行、每行三个元素的二维数组。

你也可以在初始化时指定数组的大小：

int[,] x = new int[2, 3] { {1, 2, 3}, {4, 5, 6} };

访问和修改二维数组元素

通过索引来访问二维数组中的元素：

int[,] x = { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } };
Console.WriteLine(x[0, 0]);  // 输出: 1
Console.WriteLine(x[1, 2]);  // 输出: 6

如果需要修改二维数组的某个元素，直接使用索引赋值：

x[0, 0] = 10;
Console.WriteLine(x[0, 0]);  // 输出: 10

遍历二维数组

可以使用嵌套循环遍历二维数组的每个元素：

int[,] numbers = { { 2, 3, 9 }, { 4, 5, 9 } };

for(int i = 0; i < numbers.GetLength(0); i++) {
    Console.Write("Row " + i + ": ");
    for(int j = 0; j < numbers.GetLength(1); j++) {
        Console.Write(numbers[i, j] + " ");
    }
    Console.WriteLine();
}

输出结果：

Row 0: 2 3 9
Row 1: 4 5 9

在这里，numbers.GetLength(0) 获取数组的行数，而 numbers.GetLength(1) 获取每一行中的元素数。

三维数组示例

三维数组是二维数组的扩展，每个二维数组都是三维数组的一个元素：

int[,,] numbers = { 
    { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } }, 
    { { 7, 8, 9 }, { 10, 11, 12 } } 
};

在此例中，numbers 是一个 2x2x3 的三维数组，表示两层，每层有两行，每行有三个元素。

结语

C# 中的多维数组，尤其是二维数组，是处理和操作复杂数据集的强大工具。它们可以存储矩阵形式的数据，允许通过索引进行高效的访问和修改操作。在实际应用中，二维数组广泛用于数据分析、图像处理和数学运算等领域。掌握它们的用法可以帮助开发者更加灵活、高效地处理多维数据。