C#：在任意维度的数组中设置所有值

Question

我正在寻找一种将多维数组中的每个值设置为单个值的方法。问题是在编译时维数是未知的——它可能是一维的，也可能是四维的。由于foreach 不允许您设置值，我可以实现此目标的一种方法是什么？非常感谢。

Answer 1

虽然这个问题表面上看起来很简单，但实际上比看起来要复杂。 但是，通过认识到访问多维（甚至锯齿状）数组中的每个位置是一个笛卡尔对数组索引集的乘积操作 - 我们可以简化解决方案......并最终编写一个更优雅的解决方案。

我们将利用 Eric Lippert's LINQ Cartesian Product 实现来完成繁重的工作。如果您愿意，可以在他的博客上阅读有关其工作原理的更多信息。

虽然此实现特定于访问多维数组的单元格 - 应该相对容易看出如何扩展它以访问锯齿状数组。

public static class EnumerableExt
{
    // Eric Lippert's Cartesian Product operator...
    public static IEnumerable<IEnumerable<T>> CartesianProduct<T>(
          this IEnumerable<IEnumerable<T>> sequences)
    {
        IEnumerable<IEnumerable<T>> emptyProduct = 
                   new[] { Enumerable.Empty<T>() };
        return sequences.Aggregate(
          emptyProduct,
          (accumulator, sequence) =>
            from accseq in accumulator
            from item in sequence
            select accseq.Concat(new[] { item }));
    }
}

class MDFill
{
    public static void Main()
    {
        // create an arbitrary multidimensional array
        Array mdArray = new int[2,3,4,5];

        // create a sequences of sequences representing all of the possible
        // index positions of each dimension within the MD-array
        var dimensionBounds = 
            Enumerable.Range(0, mdArray.Rank)
               .Select(x => Enumerable.Range(mdArray.GetLowerBound(x),
                      mdArray.GetUpperBound(x) - mdArray.GetLowerBound(x)+1));

        // use the cartesian product to visit every permutation of indexes
        // in the MD array and set each position to a specific value...
        int someValue = 100;
        foreach( var indexSet in dimensionBounds.CartesianProduct() )
        {
            mdArray.SetValue( someValue, indexSet.ToArray() );
        }
    }
}

现在可以轻松将此代码分解为可重用的方法，该方法可用于锯齿状或多维数组...或任何可被视为矩形数组的数据结构。

Answer 2

Array.Length 会告诉你数组被声明要存储的元素数量，因此可以按如下方式遍历数组数组（无论是矩形还是锯齿状）：

for(var i=0; i<myMDArray.Length; i++)
   for(var j=0; j < myMDArray[i].Length; i++)
      DoSomethingTo(myMDArray[i][j]);

如果数组是矩形的（所有子数组的长度相同），可以获取第一个数组的Length并存入一个变量；它会稍微提高性能。

当维数未知时，可以递归：

public void SetValueOn(Array theArray, Object theValue)
{
   if(theArray[0] is Array) //we haven't hit bottom yet
      for(int a=0;a<theArray.Length;a++)
         SetValueOn(theArray[a], theValue);
   else if(theValue.GetType().IsAssignableFrom(theArray[0].GetType()))
      for(int i=0;i<theArray.Length;i++)
         theArray[i] = theValue;
   else throw new ArgumentException(
         "theValue is not assignable to elements of theArray");
}

Answer 3

我认为没有直接的方法可以做到这一点，因此您需要使用Rank 属性来获取维度的数量和SetValue 方法（该方法将每个维度的索引数组作为参数）。

一些帮助您入门的代码 sn-p（用于标准多维数组）：

bool IncrementLastIndex(Array ar, int[] indices) {
  // Return 'false' if indices[i] == ar.GetLength(i) for all 'i'
  // otherwise, find the last index such that it can be incremented,
  // increment it and set all larger indices to 0
  for(int dim = indices.Length - 1; dim >= 0; dim--) { 
    if (indices[dim] < ar.GetLength(dim)) {
      indices[dim]++;
      for(int i = dim + 1; i < indices.Length; i++) indices[i] = 0;
      return;
    }
  }
}

void ClearArray(Array ar, object val) {
  var indices = new int[ar.Rank];
  do {
    // Set the value in the array to specified value
    ar.SetValue(val, indices);
  } while(IncrementLastIndex(ar, indices));
}

Answer 4

Array.Clear 方法可以让您清除（设置为默认值）多维数组（即int[,]）中的所有元素。所以如果只想清空数组，可以写Array.Clear(myArray, 0, myArray.Length);

似乎没有任何方法可以将数组的所有元素设置为任意值。

请注意，如果您将其用于锯齿状数组（即int[][]），您最终会得到一个数组的空引用数组。也就是说，如果你写：

int[][] myArray;
// do some stuff to initialize the array
// now clear the array
Array.Clear(myArray, 0, myArray.Length);

那么myArray[0] 将是null。

Answer 5

您是说要遍历数组的每个元素和（如果可用）每个维度并设置每个值吗？

如果是这种情况，您将创建一个迭代维度并设置值的递归函数。查看 MSDN 上的Array.Rank 属性和 MSDN 上的Array.GetUpperBound 函数。

最后，我确信通用 List<T> 有某种方法可以做到这一点。