Полное руководство. С# 4.0
Шрифт:
Содержимое массива нередко приходится сортировать. Для этой цели в классе Array предусмотрен обширный ряд сортирующих методов. Так, с помощью раз ных вариантов метода Sort можно отсортировать массив полностью или в задан ных пределах либо отсортировать два массива, содержащих соответствующие пары "ключ-значение". После сортировки в массиве можно осуществить эффективный по иск, используя разные варианты метода BinarySearch. В качестве примера ниже приведена программа, в которой демонстрируется применение методов Sort и BinarySearch для сортировки и поиска в массиве значений типа int. // Отсортировать массив и найти в нем значение. using System; class SortDemo { static void Main { int[] nums = { 5, 4, 6, 3, 14, 9, 8, 17, 1, 24, -1, 0 }; // Отобразить исходный порядок следования. Console.Write("Исходный порядок следования: "); foreach(int i in nums) Console.Write(i + " "); Console.WriteLine; // Отсортировать массив. Array.Sort(nums); // Отобразить порядок
Вот к какому результату приводит выполнение этой программы. Исходный порядок следования: 5 4 6 3 14 9 8 17 1 24 -1 0 Порядок следования после сортировки: -1 0 1 3 4 5 6 8 9 14 17 24 Индекс элемента массива со значением 14: 9
В приведенном выше примере массив состоит из элементов типа int, который от носится к категории типов значений. Все методы, определенные в классе Array, авто матически доступны для обработки массивов всех встроенных в C# типов значений. Но в отношении массивов ссылок на объекты это правило может и не соблюдаться. Так, для сортировки массива ссылок на объекты в классе типа этих объектов должен быть реализован интерфейс IComparable или IComparable. Если же ни один из этих интерфейсов не реализован в данном классе, то во время выполнения программы может возникнуть исключительная ситуация в связи с попыткой отсортировать по добный массив или осуществить в нем поиск. Правда, реализовать оба интерфейса, IComparable и IComparable<T>, совсем нетрудно.
В интерфейсе IComparable определяется один метод. int CompareTo(object obj)
В этом методе значение вызывающего объекта сравнивается со значением объекта, определяемого параметром obj. Если значение вызывающего объекта больше, чем у объекта obj, то возвращается положительное значение; если оба значения равны — нулевое значение, а если значение вызывающего объекта меньше, чем у объекта obj, — отрицательное значение.
Интерфейс IComparable является обобщенным вариантом интерфейса IComparable. Поэтому в нем определен следующий обобщенный вариант метода CompareTo. int CompareTo(Т other)
Обобщенный вариант метода CompareTo действует аналогично необобщенному его варианту. В нем значение вызывающего объекта также сравнивается со значением объекта, определяемого параметром other. Если значение вызывающего объекта боль ше, чем у объекта other, то возвращается положительное значение; если оба значения равны — нулевое значение, а если значение вызывающего объекта меньше, чем у объек та other, — отрицательное значение. Преимущество интерфейса IComparable за ключается в том, что он обеспечивает типовую безопасность, поскольку в этом случае тип обрабатываемых данных указывается явным образом, а следовательно, никакого приведения типа object сравниваемого объекта к нужному типу не требуется. В ка честве примера ниже приведена программа, в которой демонстрируются сортировка и поиск в массиве объектов определяемого пользователем класса. // Отсортировать массив объектов и осуществить в нем поиск. using System; class MyClass : IComparable<MyClass> { public int i; public MyClass(int x) { i = x; } // Реализовать интерфейс IComparable<MyClass>. public int CompareTo(MyClass v) { return i - v.i; } public bool Equals(MyClass v) { return i == v.i; } } class SortDemo { static void Main { MyClass[] nums = new MyClass[5]; nums[0] = new MyClass(5); nums[1] = new MyClass(2); nums[2] = new MyClass (3); nums[3] = new MyClass (4); nums[4] = new MyClass (1); // Отобразить исходный порядок следования. Console.Write("Исходный порядок следования: "); foreach(MyClass о in nums) Console.Write(о.i + " "); Console.WriteLine; // Отсортировать массив. Array.Sort(nums); // Отобразить порядок следования после сортировки. Console.Write("Порядок следования после сортировки: "); foreach(MyClass о in nums) Console.Write(о.i + " "); Console.WriteLine; // Найти объект MyClass (2). MyClass x = new MyClass(2); int idx = Array.BinarySearch(nums, x); Console.WriteLine("Индекс элемента массива с объектом MyClass(2): " + idx); } }
При выполнении этой программы получается следующий результат. Исходный порядок следования: 5 2 3 4 1 Порядок следования после сортировки: 1 2 3 4 5 Индекс элемента массива с объектом MyClass(2): 1
При сортировке или поиске в массиве строк может возникнуть потребность явно указать способ сравнения символьных строк. Так, если массив будет сортироваться с использованием одних настроек культурной среды, а поиск в нем — с помощью дру гих настроек, то во избежание ошибок, скорее всего, придется явно указать способ сравнения. Аналогичная ситуация возникает и в том случае, если требуется отсорти ровать массив символьных строк при настройках культурной среды, отличающихся от текущих. Для выхода из подобных ситуаций можно передать экземпляр объекта типа StringComparer параметру типа IComparer, который поддерживается в целом ряде перегружаемых вариантов методов Sort и BinarySearch.
ПРИМЕЧАНИЕ Более подробно особенности сравнения строк рассматриваются в главе 22.
Класс StringComparer объявляется в пространстве имен System и реализует, среди прочего, интерфейсы IComparer и IComparer<T>. Поэтому экземпляр объек та типа StringComparer может быть передан в качестве аргумента параметру типа IComparer. Кроме того, в классе StringComparer определен ряд доступных только для чтения свойств, возвращающих экземпляр объекта типа StringComparer и под держивающих различные способы сравнения символьных строк. Все эти свойства пе речислены ниже. Свойство Способ сравнения public static StringComparer CurrentCulture {get; } С учетом регистра и культурной среды public static StringComparer CurrentCultureIgnoreCase {get; } Без учета регистра, но с учетом культурной среды public static StringComparer InvariantCulture {get; } С учетом регистра и безотносительно к культурной среде public static StringComparer InvariantCultureIgnoreCase {get; } Без учета регистра и безотносительно к культурной среде public static StringComparer Ordinal {get; } Порядковое сравнение с учетом регистра public static StringComparer OrdinalIgnoreCase {get; } Порядковое сравнение без учета регистра
Передавая явным образом экземпляр объекта типа StringComparer, можно со вершенно однозначно определить порядок сортировки или поиска в массиве. Напри мер, в приведенном фрагменте кода сортировка и поиск в массиве символьных строк осуществляется с помощью свойства StringComparer.Ordinal. string[] strs = { "xyz", "one" , "beta", "Alpha" }; // ... Array.Sort(strs, StringComparer.Ordinal); int idx = Array.BinarySearch(strs, "beta", StringComparer.Ordinal); Обращение содержимого массива
Иногда оказывается полезно обратить содержимое массива и, в частности, отсорти ровать по убывающей массив, отсортированный по нарастающей. Для такого обраще ния массива достаточно вызвать метод Reverse. С его помощью можно обратить содержимое массива полностью иди частично. Этот процесс демонстрируется в при веденной ниже программе. // Обратить содержимое массива. using System; class ReverseDemo { static void Main { int[] nums = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // Отобразить исходный порядок следования. Console.Write("Исходный порядок следования: "); foreach(int i in nums) Console.Write(i + " "); Console.WriteLine; // Обратить весь массив. Array.Reverse(nums); // Отобразить обратный порядок следования. Console.Write("Обратный порядок следования: "); foreach(int i in nums) Console.Write(i + " "); Console.WriteLine; // Обратить часть массива. Array.Reverse(nums, 1, 3); // Отобразить обратный порядок следования. Console.Write("Частично обращенный порядок следования: "); foreach(int i in nums) Console.Write(i + " "); Console.WriteLine; } }
Эта программа дает следующий результат. Исходный порядок следования: 1 2 3 4 5 Обратный порядок следования: 5 4 3 2 1 Частично обращенный порядок следования: 5 2 3 4 1
Копирование массива
Полное или частичное копирование одного массива в другой — это еще одна весь ма распространенная операция с массивами. Для копирования содержимого массива служит метод Сору. В зависимости от его варианта копирование элементов исхо дного массива осуществляется в начало или в средину целевого массива. Применение метода Сору демонстрируется в приведенном ниже примере программы. // Скопировать массив. using System; class CopyDemo { static void Main { int[] source = { 1, 2, 3, 4, 5 }; int[] target = { 11, 12, 13, 14, 15 }; int[] source2 = { -1, -2, -3, -4, -5 }; // Отобразить исходный массив. Console.Write("Исходный массив: "); foreach(int i in source) Console.Write(i + " "); Console.WriteLine; // Отобразить исходное содержимое целевого массива. Console.Write("Исходное содержимое целевого массива: "); foreach(int i in target) Console.Write(i,+ " "); Console.WriteLine; // Скопировать весь массив. Array.Copy(source, target, source.Length); // Отобразить копию. Console.Write("Целевой массив после копирования: "); foreach(int i in target) Console.Write(i + " "); Console.WriteLine; // Скопировать в средину целевого массива. Array.Copy(source2, 2, target, 3, 2); // Отобразить копию. Console.Write("Целевой массив после частичного копирования: "); foreach(int i in target) Console.Write(i + " "); Console.WriteLine; } }
Выполнение этой программы дает следующий результат. Исходный массив: 1 2 3 4 5 Исходное содержимое целевого массива: 11 12 13 14 15 Целевой массив после копирования: 1 2 3 4 5 Целевой массив после частичного копирования: 1 2 3 -3 -4 Применение предиката
Предикат представляет собой делегат типа System.Predicate, возвращающий логическое значение true иди false в зависимости от некоторого условия. Он объяв ляется следующим образом. public delegate bool Predicate<T> (T obj)