在 C# 中用键表示 3D 数组答案

【问题标题】：Representing a 3D array with keys in C#在 C# 中用键表示 3D 数组
【发布时间】：2017-08-22 21:21:58
【问题描述】：

这是这个问题的延续： Best way to represent sets of 3 values

我想将物质的温度存储为时间和位置的函数。所以温度随位置和时间而变化。关于位置，我将整个材料表面划分为 i*j 个小区域，因此我可以分别为每个区域分配温度。例如，应该能够在 time=3 秒时读取 zone[3,5] 的温度。我的目标是拥有一个由时间、i 和 j 组成的集合。所以我可以在区域 [i=4, j=7] 的时间 = 3.5 秒时访问温度。 3D 数组没有帮助，因为我需要能够使用时间作为键，如下所示：

temperature[3.5][4,7]

这里3.5是时间，4是i，7是j。我该怎么做？我应该如何访问温度数据？

【问题讨论】：

为什么不也使用结构体？
温度等级内的二维数组？或者，“Dictionary>>”，但是，如果有可能，Dictionary 的 api 将不允许“temperature[3.5][4][7]”密钥不存在
你绝对可以通过定义一些结构和重载索引器操作符来实现这一点。
您无法通过简单的数据收集来实现这一目标。这背后的原因是所有这些集合都存储离散的数据集，而您试图将温度存储为时间的连续函数。您必须要么实现一些具有类似集合接口的自定义存储类，要么重新考虑使用该功能的方式。该功能真的是连续温度监测的结果，还是您将其作为一些离散测量值的近似值？

标签： c# dictionary generics multidimensional-array

【解决方案1】：

我认为最好使用Dictionary<float,Dictionary<int,Dictionary<int,float>>>

它会让您使用第一个浮点数（时间）进行索引，它会返回所有区域的字典，其中记录了该给定时间的温度。

然后您可以再次使用 int i 进行索引以获取具有该索引的所有区域，并使用 int j 再次进行索引，然后您最终获得该时间和该区域 i,j 的所有温度

【讨论】：

【解决方案2】：

如果你想实现完全相同的接口，那么你应该使用索引器属性。让我们从按位置返回温度的对象开始。我称它为 Surface。您可以使用名称 Area 或任何您认为更合适的名称。该对象应保存您表面上每个位置的温度值，或者它应该从存储中获取这些值：

public class Surface
{
    // you can have time property here as well

    public double this[int i, int j]
    {
        get { return GetTemperatureValueFromDataSource(i,j); }
    }
}

现在您需要在给定时间内从另一个类返回这些对象：

public class Temperature
{
    public Surface this[double time]
    {
        get { return GetSurfaceObjectForGivenTime(time); }
    }
}

然后界面就会如你所愿：

var temperature = new Temperature();
double value = temperature[3.5][4,7];

请注意，当您在给定时间内没有表面温度数据时，或者如果您试图让表面点的温度超出可用范围，您应该考虑如何处理这些情况。例如。如果给定时间没有数据，您可以返回null，但您应该使用空条件运算符来避免 NullReferenceException：

 double? value = temperature[3.5]?[4,7];

或者你可以返回一些NullObject，它会有一些虚拟行为。参考可用范围之外的表面点也是如此。您可以为温度值使用可为空的返回类型。或者你可以抛出ArgumentOutOfRangeException。

【讨论】：