c# 中是否存在包含数组的多态 2D 集合类型？答案

【问题标题】：Is there a polymorphic 2D collection type that includes arrays in c#?c# 中是否存在包含数组的多态 2D 集合类型？
【发布时间】：2019-05-28 23:18:32
【问题描述】：

假设我有一个帮助类，其中包含操作集合的方法：

public static void RemainingDegreeDistribution(IGraph graph, float[,] distArr)
{
    int total = 0;
    for(int i=0; i < graph.Edges.Count; i++)
    {
        int startRemDeg = graph.Edges[i].Start.RemDeg;
        int endRemDeg = graph.Edges[i].End.RemDeg;
        distArr[startRemDeg,endRemDeg]++;
        distArr[endRemDeg, startRemDeg]++;
        total = total+2;
    }

    for(int i=0; i < distArr.GetLength(0); i++)
    {
        for(int j=0; j < distArr.GetLength(1); j++)
        {
            distArr[i,j] /= total;
        }
    }
}

如何更改代码以允许传入的集合为数组或我自己的集合类之一？

麻烦的是，传入的集合必须是二维的。没有一个接口可以在我自己的集合类中实现，数组也实现了。

我希望能够在这两种情况下重用代码，并避免引入大量难看的条件逻辑。我还需要避免分配内存，因此为数组制作某种包装类是不可接受的。我还想避免在列表中使用列表，因为它使用普通的二维数组更简单，并且列表为我的目的分配了太多的内存。使用索引器或其他东西似乎应该可以做到这一点。有没有办法声明“distArr”必须是任何类型，索引器需要两个参数等？

【问题讨论】：

KeyValuePair
抱歉，我不太明白这有什么关系。

标签： c# arrays collections interface polymorphism

【解决方案1】：

没有这样的界面。所以你需要自己制作，例如：

public interface IMatrix<T>
{
    int Rows { get; }
    int Columns { get; }
    ref T this[int row, int column] { get; }
}

除了在您的集合类中实现它之外，还可以为数组创建适配器 (Adapter Pattern)。

我知道，我知道，你说

我还需要避免分配内存，因此为数组创建某种包装类是不可接受的。

我不认为一个短暂的 GC3 生成包装器对象会损害您的系统，但无论如何，可以通过将包装器实现为 struct 来避免堆分配：

public struct ArrayMatrix<T> : IMatrix<T>
{
    readonly T[,] source;
    public ArrayMatrix(T[,] source) => this.source = source;
    public int Rows => source.GetLength(0);
    public int Columns => source.GetLength(1);
    public ref T this[int row, int column] => ref source[row, column];
}

并使您的方法通用（以避免struct 的装箱）：

public static void RemainingDegreeDistribution<TMatrix>(IGraph graph, TMatrix distArr)
    where TMatrix : IMatrix<float>
{
    int total = 0;
    for (int i = 0; i < graph.Edges.Count; i++)
    {
        int startRemDeg = graph.Edges[i].Start.RemDeg;
        int endRemDeg = graph.Edges[i].End.RemDeg;
        distArr[startRemDeg, endRemDeg]++;
        distArr[endRemDeg, startRemDeg]++;
        total = total + 2;
    }

    for (int i = 0; i < distArr.Rows; i++)
    {
        for (int j = 0; j < distArr.Columns; j++)
        {
            distArr[i, j] /= total;
        }
    }
}

为了更容易与数组一起使用，您可以添加一个辅助方法：

public static class ArrayMatrix
{
    public static ArrayMatrix<T> ToMatrix<T>(this T[,] source) => new ArrayMatrix<T>(source);
}

甚至为你的方法提供数组参数的重载：

public static void RemainingDegreeDistribution(IGraph graph, float[,] distArr)
    => RemainingDegreeDistribution(graph, distArr.ToMatrix());

【讨论】：

【解决方案2】：

如果您需要在 2D 空间中表示点，我建议您使用点数据结构。 https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.drawing.point?view=netframework-4.7.2

如果你还要传递一个坐标和点数组，请尝试重载：

public static Method ( float[,] coordinates )
{
     //generate array of Points starting from coordinates , points.Add ( new Point(coordinate[i,j]) )
}

public static Method ( Point[] points)
{
     //actual logic
}

【讨论】：