D 语言 - 数组

D 编程语言提供了一种名为数组的数据结构，它存储相同类型元素的固定大小的顺序集合。 数组用于存储数据的集合。 将数组视为相同类型变量的集合通常更有用。

不要声明单独的变量，例如 number0、number1、... 和 number99，您可以声明一个数组变量（例如数字），并使用数字[0]、数字[1] 和...、数字[99] 来表示各个变量。 数组中的特定元素通过索引访问。

所有数组都由连续的内存位置组成。 最低地址对应于第一个元素，最高地址对应于最后一个元素。

声明数组

要在 D 编程语言中声明数组，程序员指定数组所需的元素类型和元素数量，如下所示 −

type arrayName [ arraySize ];

这称为一维数组。 arraySize 必须是大于零的整数常量，type 可以是任何有效的 D 编程语言数据类型。 例如，要声明一个名为 balance 且类型为 double 的 10 元素数组，请使用以下语句 −

double balance[10]; 

初始化数组

您可以逐个初始化 D 编程语言数组元素或使用单个语句，如下所示

double balance[5] = [1000.0, 2.0, 3.4, 17.0, 50.0];

右侧方括号 [ ] 之间的值的数量不能大于为方括号 [ ] 之间的数组声明的元素数量。 以下示例分配数组的单个元素 −

如果省略数组的大小，则会创建一个足以容纳初始化的数组。 因此，如果你写

double balance[] = [1000.0, 2.0, 3.4, 17.0, 50.0]; 

然后您将创建与上一个示例中完全相同的数组。

balance[4] = 50.0; 

上面的语句将数组中第 5 个元素的值指定为 50.0。 具有第 4 个索引的数组将是第 5 个，即最后一个元素，因为所有数组都将 0 作为其第一个元素的索引，也称为基索引。 下面的图示显示了我们上面讨论的相同数组 −

访问数组元素

通过索引数组名称来访问元素。 这是通过将元素的索引放在数组名称后面的方括号内来完成的。 例如 −

double salary = balance[9];

上面的语句从数组中获取第 10 个元素，并将值赋给变量 salary。 下面的示例实现了声明、赋值和访问数组 −

import std.stdio;  
void main() { 
   // n 是一个由 10 个整数组成的数组
   int n[ 10 ]; 
   
   // 将数组 n 的元素初始化为 0
   for ( int i = 0; i < 10; i++ ) { 
      n[ i ] = i + 100; // set element at location i to i + 100 
   }
   
   writeln("Element \t Value");
   
   // 输出每个数组元素的值
   for ( int j = 0; j < 10; j++ ) { 
      writeln(j," \t ",n[j]); 
   } 
}

当上面的代码被编译并执行时，会产生以下结果 −

Element   Value 
0         100 
1         101 
2         102 
3         103 
4         104 
5         105 
6         106 
7         107 
8         108 
9         109

静态数组与动态数组

如果在编写程序时指定了数组的长度，则该数组是静态数组。 当长度在程序执行过程中可以改变时，该数组就是动态数组。

定义动态数组比定义固定长度数组更简单，因为省略长度就形成了动态数组 −

int[] dynamicArray; 

数组属性

这是数组的属性 −

示例

下面的例子解释了数组的各种属性 −

import std.stdio;

void main() {
   // n 是一个由 5 个整数组成的数组
   int n[ 5 ]; 
   
   // 将数组 n 的元素初始化为 0
   for ( int i = 0; i < 5; i++ ) { 
      n[ i ] = i + 100; // set element at location i to i + 100 
   }
   
   writeln("Initialized value:",n.init); 
   
   writeln("Length: ",n.length); 
   writeln("Size of: ",n.sizeof); 
   writeln("Pointer:",n.ptr); 
   
   writeln("Duplicate Array: ",n.dup); 
   writeln("iDuplicate Array: ",n.idup);
   
   n = n.reverse.dup; 
   writeln("Reversed Array: ",n);
   
   writeln("Sorted Array: ",n.sort); 
}

当上面的代码被编译并执行时，会产生以下结果 −

Initialized value:[0, 0, 0, 0, 0] 

Length: 5 
Size of: 20 

Pointer:7FFF5A373920 
Duplicate Array: [100, 101, 102, 103, 104]
iDuplicate Array: [100, 101, 102, 103, 104] 
Reversed Array: [104, 103, 102, 101, 100] 
Sorted Array: [100, 101, 102, 103, 104]

D 中的多维数组

D 编程允许多维数组。 这是多维数组声明的一般形式 −

type name[size1][size2]...[sizeN];

示例

以下声明创建一个三维 5 . 10 . 4 整数数组 −

int threedim[5][10][4];

D 中的二维数组

多维数组最简单的形式是二维数组。 二维数组本质上是一维数组的列表。 要声明大小为 [x, y] 的二维整数数组，您可以编写如下语法 −

type arrayName [ x ][ y ];

其中 type 可以是任何有效的 D 编程数据类型，arrayName 将是有效的 D 编程标识符。

其中 type 可以是任何有效的 D 编程数据类型，arrayName 是有效的 D 编程标识符。

二维数组可以被认为是一个表，它有 x 行和 y 列。 一个包含三行四列的二维数组a可以如下所示 −

因此，数组 a 中的每个元素都由一个元素标识为 a[ i ][ j ]，其中a是数组的名称，i和j是唯一标识a中每个元素的下标。

初始化二维数组

多维数组可以通过为每行指定括号内的值来初始化。 下面的数组有 3 行，每行有 4 列。

int a[3][4] = [   
   [0, 1, 2, 3] ,   /*  索引为 0 的行的初始值设定项 */ 
   [4, 5, 6, 7] ,   /*  索引为 1 的行的初始值设定项 */ 
   [8, 9, 10, 11]   /*  索引为 2 的行的初始值设定项 */ 
];

表示预期行的嵌套大括号是可选的。 以下初始化相当于前面的示例 −

int a[3][4] = [0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11];

访问二维数组元素

二维数组中的元素是通过下标来访问的，下标表示数组的行索引和列索引。 例如

int val = a[2][3];

上面的语句从数组的第三行中取出第四个元素。 您可以通过上图进行验证。

import std.stdio; 
  
void main () { 
   // 一个 5 行 2 列的数组。
   int a[5][2] = [ [0,0], [1,2], [2,4], [3,6],[4,8]];  
   
   // 输出每个数组元素的值                     
   for ( int i = 0; i < 5; i++ ) for ( int j = 0; j < 2; j++ ) {
      writeln( "a[" , i , "][" , j , "]: ",a[i][j]); 
   }
}

当上面的代码被编译并执行时，会产生以下结果 −

a[0][0]: 0 
a[0][1]: 0 
a[1][0]: 1 
a[1][1]: 2 
a[2][0]: 2 
a[2][1]: 4 
a[3][0]: 3 
a[3][1]: 6 
a[4][0]: 4 
a[4][1]: 8

D 中常见的数组操作

以下是对数组执行的各种操作 −

数组切片

我们经常使用数组的一部分，对数组进行切片通常非常有帮助。 下面显示了一个简单的数组切片示例。

import std.stdio;
  
void main () { 
   // 具有 5 个元素的数组。
   double a[5] = [1000.0, 2.0, 3.4, 17.0, 50.0]; 
   double[] b;
   
   b = a[1..3]; 
   writeln(b); 
}

当上面的代码被编译并执行时，会产生以下结果 −

[2, 3.4]

数组复制

我们还使用复制数组。 下面显示了一个简单的数组复制示例。

import std.stdio;

void main () { 
   // 具有 5 个元素的数组。
   double a[5] = [1000.0, 2.0, 3.4, 17.0, 50.0]; 
   double b[5]; 
   writeln("Array a:",a); 
   writeln("Array b:",b);  
   
   b[] = a;      // a[5] 的 5 个元素被复制到 b[5]
   writeln("Array b:",b);  
   
   b[] = a[];   // a[3] 的 5 个元素被复制到 b[5]
   writeln("Array b:",b); 
   
   b[1..2] = a[0..1]; // 等同于 b[1] = a[0] 
   writeln("Array b:",b); 
   
   b[0..2] = a[1..3]; // 等同于 b[0] = a[1], b[1] = a[2]
   writeln("Array b:",b); 
}

当上面的代码被编译并执行时，会产生以下结果 −

Array a:[1000, 2, 3.4, 17, 50] 
Array b:[nan, nan, nan, nan, nan] 
Array b:[1000, 2, 3.4, 17, 50] 
Array b:[1000, 2, 3.4, 17, 50] 
Array b:[1000, 1000, 3.4, 17, 50] 
Array b:[2, 3.4, 3.4, 17, 50]

数组设置

下面显示了在数组中设置值的简单示例。

import std.stdio;

void main () { 
   // 具有 5 个元素的数组。
   double a[5]; 
   a[] = 5; 
   writeln("Array a:",a); 
}

当上面的代码被编译并执行时，会产生以下结果 −

Array a:[5, 5, 5, 5, 5]

数组串联

下面显示了连接两个数组的简单示例。

import std.stdio;

void main () { 
   // 具有 5 个元素的数组。
   double a[5] = 5; 
   double b[5] = 10; 
   double [] c; 
   c = a~b; 
   writeln("Array c: ",c); 
}

当上面的代码被编译并执行时，会产生以下结果 −

Array c: [5, 5, 5, 5, 5, 10, 10, 10, 10, 10]