C# 实验：数组与集合深度探索

"C# 实验：数组与集合" 在C#编程中，数组和集合是两种重要的数据结构，用于存储和管理多个元素。本实验旨在帮助你深入理解这两种数据结构的使用方法及其特点。 首先，了解数组的工作原理是至关重要的。在C#中，数组是一种固定大小的数据结构，可以存储相同类型的元素序列。一旦创建，数组的长度是不可变的，这意味着你不能在运行时增加或减少数组的大小。初始化数组通常在声明时进行，可以通过直接赋值或使用new运算符指定初始值。 例如，创建一个整数类型的单维数组可以这样写： ```csharp int[] numbers = new int[5] { 1, 2, 3, 4, 5 }; ``` 或者，不指定初始值： ```csharp int[] numbers = new int[5]; ``` 然后通过索引访问数组元素，索引从0开始。 接下来，我们来看多维数组，这包括二维数组和 Jagged Arrays（也称为“不规则数组”）。二维数组是类似于表格的数据结构，而 Jagged Arrays 是一系列的数组，每个数组都可以有不同的长度。例如，二维数组可以这样创建： ```csharp int[,] matrix = new int[3, 4]; ``` Jagged Array： ```csharp int[][] jaggedArray = new int[3][]; jaggedArray[0] = new int[2]; jaggedArray[1] = new int[4]; jaggedArray[2] = new int[1]; ``` 数组之外，C#提供了许多数组类的替代品，如ArrayList和List<T>，它们属于集合类，提供更灵活的动态大小调整。ArrayList非泛型，而List<T>是泛型集合，它在性能和类型安全性上优于ArrayList。集合类可以随时添加、删除或更改元素，而不需要预先确定大小。 例如，创建一个List<int>并添加元素： ```csharp List<int> numberList = new List<int>(); numberList.Add(1); numberList.Add(2); ``` 这些集合类实现了一些接口，如IList<T>，ICollection<T>，和IEnumerable<T>，使它们能方便地与其他代码和库集成。 数组和集合类之间的主要区别在于灵活性和内存管理。数组提供固定大小和直接的元素访问，而集合类允许动态增长和更复杂的操作，但访问可能稍慢一些。 在实际应用中，你可能需要编写自定义的集合类，以满足特定需求，比如行为类似于内置集合的类。这可以通过继承System.Collections.Generic.List<T>或实现接口如IList<T>来完成。 在本实验中，你将通过三个练习进一步巩固这些概念。第一个练习涉及单维数组的使用，第二个练习将探讨多维数组和 Jagged Arrays 的操作，最后一个练习会涉及数组和集合类的比较及自定义集合的实现。 确保你已经准备好了Visual Studio .NET环境，或者安装了C#运行时SDK中的编译器，以便能够编译和运行实验代码。通过这些练习，你将加深对C#中数组和集合的理解，并能够熟练运用它们解决实际编程问题。