6.3. Ступінчасті масиви

У ступінчастих масивах кількість елементів в різних рядках може розрізнятися. У пам'яті ступінчастий масив зберігається інакше, ніж прямокутний: у вигляді декількох внутрішніх масивів, кожен з яких має свій розмір. Крім того, виділяється окрема область пам'яті для зберігання посилань на кожен з внутрішніх масивів.

Опис ступінчастого масиву:

тип[][] ім’я;

Під кожен з масивів, складових ступінчастий масив, пам'ять потрібно виділяти явним чином, наприклад:

int[][] а = new int[3][]; // виділення пам'яті під посилання на три рядки

а[0] = new int[5]; // виділення пам'яті під 0-й рядок (5 елементів)

а[1] = new int[3]; // виділення пам'яті під 1-й рядок (3 елементи)

a[2] = new int[4]; // виділення пам'яті під 2-й рядок (4 елементи)

Тут а[0],а[1] і а[2] – це окремі масиви, до яких можна звертатися по імені. Інший спосіб виділення пам'яті:

int[][ ] а = { new int [5], new int[3], new int[4] };

До елементу ступінчастого масиву звертаються, указуючи кожну розмірність в своїх квадратних дужках, наприклад:

a[1][2] a[i][j] a[j][i]

У останньому випадку використання ступінчастих масивів не відрізняється від використання прямокутних. Невирівняні масиви зручно застосовувати, наприклад, для роботи з трикутними матрицями великого об'єму.

6.4. Клас System.Array

Раніше вже розповідалося, що всі масиви в С# побудовані на основі базового класу Array, який містить корисні для програміста властивості і методи, частина з яких перераховані в таблиці 6.1.

Таблиця 6.1

Основні елементи класу Array

Елемент	Вигляд	Опис
Length	Властивість	Кількість елементів масиву (по всіх размерностям)
Rank	Властивість	Кількість размерностей масиву
BinarySearch	Статичний метод	Двійковий пошук у відсортованому масиві
Clear	Статичний метод	Привласнення елементам масиву значень за умовчанням
Copy	Статичний метод	Копіювання заданого діапазону елементів одного масиву в інший масив
CopyTo	Метод	Копіювання всіх елементів поточного одновимірного масиву в інший одновимірний масив
GetValue	Метод	Набуття значення елементу масиву
IndexOf	Статичний метод	Пошук першого входження елементу в одновимірний масив
LastIndexOf	Статичний метод	Пошук останнього входження елементу в одновимірний масив
Reverse	Статичний метод	Зміна порядку проходження елементів на зворотний
SetValue	Метод	Установка значення елементу масиву
Sort	Статичний метод	Впорядковування елементів одновимірного масиву

Властивість Length дозволяє реалізовувати алгоритми, які працюватимуть з масивами різної довжини або, наприклад, із ступінчастим масивом. У лістингу 6.3 продемонстровано застосування елементів класу Array при роботі з одновимірним масивом.

Лістинг 6.3. Використання методів класу Array з одновимірним масивом

using System;

namespace ConsoleApplication1

{

class Classl

{

static void Main( )

{

int[] a ={24, 50, 18, 3, 16, 7, 9, -1};

PrintArray( "Початковий масив:", a );

Console.WriteLine( Array.IndexOf( a, 18) );

Array.Sort(a);

PrintArray( "Впорядкований масив:", a );

Console.WriteLine(Array.BinarySearch(a, 18) );

}

public static void PrintArray( string header, int[] a )

{

Console.WriteLine(header);

for ( int i = 0; i < a.Length; i ++)

Console.Write( "\t" + a[i] );

Console.WriteLine( );

}

}

}

Методи Sort, IndexOf і BinarySearch є статичними, тому до них звертаються через ім'я класу, а не екземпляра, і передають в них ім'я масиву. Двійковий пошук можна застосовувати тільки для впорядкованих масивів. Він виконується набагато швидше, ніж лінійний пошук, реалізований в методі IndexOf. У лістингу пошук елементу, що має значення 18, виконується обома цими способами.

У класі Class1 описаний допоміжний статичний метод PrintArray, призначений для виведення масиву на екран. У нього передаються два параметри: рядок заголовка header і масив. Кількість елементів масиву визначається усередині методу за допомогою властивості Length. Цей метод можна використовувати для виведення будь-якого цілочисельного одновимірного масиву.

Результат роботи програми:

Початковий масив:

24 50 18 3 16 -7 9 -1

2

Впорядкований масив:

-7 -1 3 9 16 18 24 50

5

Для того, щоб застосовувати метод PrintArray до масивів, що складаються з елементів іншого типу, можна описати його другий параметр як Array. Правда, при цьому значення елементу масиву доведеться набувати за допомогою методу GetValue, оскільки доступ по індексу для класу Array не передбачений. Узагальнений метод виведення масиву виглядає так:

public static void PrintArray(string header, Array a )

{

Console.WriteLine( header );

for ( int i = 0; i < a.Length; i ++)

Console.Write( "\t" + a.GetValue(i) );

Console.WriteLine( );

}

У лістингу 6.4 продемонстровано застосування елементів класу Array при роботі із ступінчастим масивом.

Лістинг 6.4. Використання методів класу Array зі ступінчастим масивом

using System;

namespace ConsoleApplication1

{

class Classl

{

static void Main( )

{

int[][] a = new int[3][];

a[0] = new int [5] {24, 50, 18, 3, 16};

a[1] = new int [3] {7, 9,-1};

a[2] = new int [4] {6, 15, 3, 1 };

Console.WriteLine("Початковий масив:");

for ( int i = 0; i < a.Length; i ++)

{

for ( int j = 0; j < a[i].Length; j ++)

Console.Write("\t" + a[i][j]);

Console.WriteLine();

}

Console.WriteLine(Array.IndexOf(a[0], 18));

}

}

}

Зверніть увагу на те, як усередині циклу по рядках визнається довжина кожного масиву. Результат роботи програми:

Початковий масив:

24	50	18	3	16
7	9	-1
6	15	3	1

2