# 数组与集合

## 数组

可以将同一类型的多个变量存储在一个数组数据结构中。 通过指定数组的元素类型来声明数组。 如果希望数组存储任意类型的元素，可将其类型指定为 `object`。

语法：

```csharp
type[] arrayName;
```

数组具有以下属性：

- 数组可以是[一维](https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/arrays/single-dimensional-arrays)、[多维](https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/arrays/multidimensional-arrays)或[交错](https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/arrays/jagged-arrays)的。
- 创建数组实例时，将建立纬度数量和每个纬度的长度。 这些值在实例的生存期内无法更改。
- 数值数组元素的默认值设置为零，而引用元素设置为 null。
- 交错数组是数组的数组，因此其元素为引用类型且被初始化为 `null`。
- 数组从零开始编制索引：包含 `n` 元素的数组从 `0` 索引到 `n-1`。
- 数组元素可以是任何类型，其中包括数组类型。
- 数组类型是从抽象的基类型 [Array](https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.array) 派生的[引用类型](https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/keywords/reference-types)。 所有数组都会实现 [IList](https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.collections.ilist) 和 [IEnumerable](https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.collections.ienumerable)。 可在 C# 中使用 [foreach](https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/statements/iteration-statements#the-foreach-statement) 迭代数组。 原因是单维数组还实现了 [IList](https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.collections.generic.ilist-1) 和 [IEnumerable](https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/api/system.collections.generic.ienumerable-1)。

### 一维数组

使用 [new](https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/language-reference/operators/new-operator) 运算符创建一维数组，该运算符指定数组元素类型和元素数目。 以下示例声明一个包含五个整数的数组：

```csharp
int[] array = new int[5];
```

此数组包含从 `array[0]` 到 `array[4]` 的元素。 数组元素将初始化为元素类型的默认值，`0` 代表整数。

#### 数组初始化

可以在声明数组时初始化数组的元素。 不需要长度说明符，因为可以根据初始化列表中的元素数量推断得出。 例如：

```csharp
int[] array1 = new int[] { 1, 3, 5, 7, 9 };
```

在声明时初始化数组时，可以避免使用 `new` 表达式和数组类型，如以下代码所示。 这称为[隐式类型化数组](https://docs.microsoft.com/zh-cn/dotnet/csharp/programming-guide/arrays/implicitly-typed-arrays)：

```csharp
int[] array2 = { 1, 3, 5, 7, 9 };
string[] weekDays2 = { "Sun", "Mon", "Tue", "Wed", "Thu", "Fri", "Sat" };
```

### 多维数组

数组可具有多个维度。 例如，以下声明创建一个具有四行两列的二维数组。

```csharp
int[,] array = new int[4, 2];
```

以下声明创建一个具有三个维度（4、2 和 3）的数组。

```csharp
int[,,] array1 = new int[4, 2, 3];
```

#### 数组初始化

声明后即可初始化数组，如以下示例所示。

```csharp
// Two-dimensional array.
int[,] array2D = new int[,] { { 1, 2 }, { 3, 4 }, { 5, 6 }, { 7, 8 } };
// The same array with dimensions specified.
int[,] array2Da = new int[4, 2] { { 1, 2 }, { 3, 4 }, { 5, 6 }, { 7, 8 } };
// A similar array with string elements.
string[,] array2Db = new string[3, 2] { { "one", "two" }, { "three", "four" },
                                        { "five", "six" } };

// Three-dimensional array.
int[,,] array3D = new int[,,] { { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } },
                                 { { 7, 8, 9 }, { 10, 11, 12 } } };
// The same array with dimensions specified.
int[,,] array3Da = new int[2, 2, 3] { { { 1, 2, 3 }, { 4, 5, 6 } },
                                       { { 7, 8, 9 }, { 10, 11, 12 } } };

// Accessing array elements.
System.Console.WriteLine(array2D[0, 0]);
System.Console.WriteLine(array2D[0, 1]);
System.Console.WriteLine(array2D[1, 0]);
System.Console.WriteLine(array2D[1, 1]);
System.Console.WriteLine(array2D[3, 0]);
System.Console.WriteLine(array2Db[1, 0]);
System.Console.WriteLine(array3Da[1, 0, 1]);
System.Console.WriteLine(array3D[1, 1, 2]);

// Getting the total count of elements or the length of a given dimension.
var allLength = array3D.Length;
var total = 1;
for (int i = 0; i < array3D.Rank; i++)
{
    total *= array3D.GetLength(i);
}
System.Console.WriteLine("{0} equals {1}", allLength, total);

// Output:
// 1
// 2
// 3
// 4
// 7
// three
// 8
// 12
// 12 equals 12
```

还可在不指定级别的情况下初始化数组。

```csharp
int[,] array4 = { { 1, 2 }, { 3, 4 }, { 5, 6 }, { 7, 8 } };
```

### 交错数组

交错数组是一个数组，其元素是数组，大小可能不同。 交错数组有时称为“数组的数组”。 以下示例说明如何声明、初始化和访问交错数组。

下面声明一个具有三个元素的一维数组，其中每个元素都是一维整数数组：

```csharp
int[][] jaggedArray = new int[3][];
```

必须初始化 `jaggedArray` 的元素后才可使用它。 可按下方操作初始化元素：

```csharp
jaggedArray[0] = new int[5];
jaggedArray[1] = new int[4];
jaggedArray[2] = new int[2];
```

每个元素都是一维整数数组。 第一个元素是由 5 个整数组成的数组，第二个是由 4 个整数组成的数组，而第三个是由 2 个整数组成的数组。

### 遍历数组

可以使用foreach语句来遍历数组。

对于单维数组，`foreach` 语句以递增索引顺序处理元素（从索引 0 开始并以索引 `Length - 1` 结束）：

```csharp
int[] numbers = { 4, 5, 6, 1, 2, 3, -2, -1, 0 };
foreach (int i in numbers)
{
    System.Console.Write("{0} ", i);
}
// Output: 4 5 6 1 2 3 -2 -1 0
```

对于多维数组，遍历元素的方式为：首先增加最右边维度的索引，然后是它左边的一个维度，以此类推，向左遍历元素：

```csharp
int[,] numbers2D = new int[3, 2] { { 9, 99 }, { 3, 33 }, { 5, 55 } };
// Or use the short form:
// int[,] numbers2D = { { 9, 99 }, { 3, 33 }, { 5, 55 } };

foreach (int i in numbers2D)
{
    System.Console.Write("{0} ", i);
}
// Output: 9 99 3 33 5 55
```

## Hastable

> Hashtable 类代表了一系列基于键的哈希代码组织起来的**键/值**对。它使用**键**来访问集合中的元素。

语法：

```csharp
Hastable ht = new Hashtable();
```

### 属性

| 属性        | 描述                                          |
| :---------- | :-------------------------------------------- |
| Count       | 获取 Hashtable 中包含的键值对个数。           |
| IsFixedSize | 获取一个值，表示 Hashtable 是否具有固定大小。 |
| IsReadOnly  | 获取一个值，表示 Hashtable 是否只读。         |
| Item        | 获取或设置与指定的键相关的值。                |
| Keys        | 获取一个 ICollection，包含 Hashtable 中的键。 |
| Values      | 获取一个 ICollection，包含 Hashtable 中的值。 |

### 方法

| 方法                         | 描述                                        |
| ---------------------------- | ------------------------------------------- |
| Add(object key,object value) | 向Hashtable中添加一个元素，如果键重复则报错 |
| Clear()                      | 清除Hashtable中所有的元素                   |
| ContainsKey(object key)      | 判断Hashtable中是否包含指定的键             |
| ContainValue(object value)   | 判断Hashtable中是否包含指定的值             |
| Remove(object key)           | 从Hashtable中移除指定键的元素               |