Методические указания для проведения лабораторных работ (стр. 2 )

Console. WriteLine("\n");

Console. WriteLine("Cleared out all but one…");

Array. Clear(firstNames,1,4);

for(int i=0; i< firstNames. Length; i++)

Console. WriteLine(firstNames[i]+"\t\n");

return 0;

}

В следующей процедуре, формальный аргумент которой будет принадлежать родителю всех классов-массивов, можно передавать массив любого класса в качестве фактического аргумента:

// Программа 2. Принение методов класса Array

public static void PrintAr(string name, Array A) {

Console. WriteLine(name);

switch (A. Rank) {

case 1:

for(int i = 0; i<A. GetLength(0);i++)

Console. Write("\t" + name + "[{0}]={1}", i, A. GetValue(i));

Console. WriteLine();

break;

case 2:

for(int i = 0; i<A. GetLength(0);i++) {

for(int j = 0; j<A. GetLength(1);j++)

Console. Write("\t" + name + "[{0},{1}]={2}", i, j, A. GetValue(i, j));

Console. WriteLine();

}

break;

default: break;

}}

Примеры различных операций, доступных при работе с массивами, благодаря наследованию от класса Array:

// Программа 3. Применение методов класса Array

public void TestCollection() { //операции над массивами

int nc = 7;

int[] col1 = new int[nc], col2 = new int[nc];

double[] col3 = new double[nc];

int[,] col4 = new int[2,2];

CreateCollection(col1); //заполнение случайными числами

PrintCollection("col1",col1);

CreateCollection(col2);

PrintCollection("col2",col2);

CreateCollection(col3);

PrintCollection("col3",col3);

CreateTwoDimAr(col4);

PrintCollection("col4",col4);

// поиск элемента

int first = Array. IndexOf(col1, 2);

int last = Array. LastIndexOf(col1,2);

if (first == -1)

Console. WriteLine("Нет вхождений 2 в массив col1");

else if (first ==last)

Console. WriteLine("Одно вхождение 2 в массив col1");

else

Console. WriteLine("Несколько вхождений 2 в массив col1");

//first = Array. IndexOf(col4, 4); только одномерный массив

Array.Reverse(col1);

Console.WriteLine("Обращение массива col1:");

PrintCollection("col1",col1);

//копирование

Array. Copy(col1, col3, col1.Length);

Console. WriteLine(" Массив col3 после копирования массива col1:");

PrintCollection("col3",col3);

Array.Copy(col1,1,col2,1,2);

Console. WriteLine("копирование двух элементов col1 в col2:");

PrintCollection("col1",col1);

PrintCollection("col2",col2);

//быстрая сортировка Хоара

Array.Sort(col1);

Console.WriteLine("Отсортированный массив col1:");

PrintCollection("col1",col1);

first = Array. BinarySearch(col1, 2);

Console. WriteLine("Индекс вхождения 2 в col1: {0}",first);

//Создание экземпляра (массива)

Array my2Dar = Array. CreateInstance(typeof(double), 2,3);

PrintCollection("my2Dar",my2Dar);

//клонирование

my2Dar = (Array)col4.Clone();

Console. WriteLine("Массив my2Dar после клонирования col4:");

PrintCollection("my2Dar",my2Dar);

//копирование CopyTo

col1.CopyTo(col2,0);

Console. WriteLine("Массив col2 после копирования col1:");

PrintCollection("col2",col2);

}

В этой процедуре продемонстрированы вызовы различных статических методов класса Array. Для метода Copy показан вызов двух реализаций этого метода, когда копируется весь массив и часть массива. Закомментированный оператор вызова метода IndexOf напоминает о невозможности использования методов поиска при работе с многомерными массивами.

Строки в С#

Класс Сhar

В C# есть символьный класс Char, основанный на классе System. Char и использующий двухбайтную кодировку Unicode представления символов. Для этого типа в языке определены символьные константы - символьные литералы. Константу можно задавать:

·  символом, заключенным в одинарные кавычки;

·  escape-последовательностью, задающей код символа;

·  Unicode-последовательностью, задающей Unicode-код символа.

public void TestChar(){

char ch1='A', ch2 ='\x5A', ch3='\u0058';

char ch = new Char();

int code; string s;

ch = ch1;

//преобразование символьного типа в тип int

code = ch; ch1=(char) (code +1);

//преобразование символьного типа в строку

s = ch1.ToString()+ch2.ToString()+ch3.ToString();

Console. WriteLine("s= {0}, ch= {1}, code = {2}", s, ch, code);

}

Тип char, как и все типы C#, является классом. Этот класс наследует свойства и методы класса Object и имеет большое число собственных методов.

Таблица 1.5 - Статические методы и свойства класса Char

Метод	Описание
GetNumericValue	Возвращает численное значение символа, если он является цифрой, и (-1) в противном случае
IsDigit	Возвращает true, если символ является десятичной цифрой
IsLetter	Возвращает true, если символ является буквой
IsLetterOrDigit	Возвращает true, если символ является буквой или цифрой
IsLower	Возвращает true, если символ задан в нижнем регистре
IsNumber	Возвращает true, если символ является числом (десятичной или шестнадцатиричной цифрой)
IsUpper	Возвращает true, если символ задан в верхнем регистре
ToLower	Приводит символ к нижнему регистру
ToUpper	Приводит символ к верхнему регистру

Класс Сhar[] - массив символов

В языке C# определен класс Char[], и его можно использовать для представления строк постоянной длины. Массив char[] - это обычный массив. Он не задает строку, заканчивающуюся нулем. Более того, его нельзя инициализировать строкой символов, как это разрешается в С++. Константа, задающая строку символов, принадлежит классу String, а в C# не определены взаимные преобразования между классами String и Char[], даже явные. У класса String есть динамический метод ToCharArray(), задающий подобное преобразование. Возможно также посимвольно передать содержимое переменной string в массив символов:

// Программа 4. Массивы символов Char[]

string CharArrayToString(char[] ar) {

string result="";

for(int i = 0; i< ar. Length; i++) result += ar[i];

return(result);

}

void PrintCharAr(string name, char[] ar) {

Console. WriteLine(name);

for(int i=0; i < ar. Length; i++)

Console. Write(ar[i]);

Console. WriteLine();

}

public void TestCharArAndString() {

//массивы символов

//char[] strM1 = "Hello, World!"; ошибка: нет преобразования класса string в класс char[]

string hello = "Здравствуй, Мир!";

char[] strM1 = hello. ToCharArray();

PrintCharAr("strM1",strM1);

char[] World = new char[3];

Array.Copy(strM1,12,World,0,3); //копирование подстроки

PrintCharAr("World",World);

Console. WriteLine(CharArrayToString(World));

}

Класс Char[], как и всякий класс-массив в C#, является наследником не только класса Object, но и класса Array, и, следовательно, обладает всеми методами родительских классов.

Класс String

Основным типом при работе со строками является тип string, задающий строки переменной длины. Класс String в языке C# относится к ссылочным типам. Над строками - объектами этого класса - определен широкий набор операций, соответствующий современному представлению о том, как должен быть устроен строковый тип. Объекты класса String объявляются как все прочие объекты простых типов - с явной или отложенной инициализацией, с явным или неявным вызовом конструктора класса. Чаще всего, при объявлении строковой переменной конструктор явно не вызывается, а инициализация задается строковой константой. Но у класса Sring достаточно много конструкторов. Они позволяют сконструировать строку из:

·  символа, повторенного заданное число раз;

·  массива символов char[];

·  части массива символов.

public void TestDeclStrings(){

//конструкторы

string world = "Мир";

//string s1 = new string("s1");

//string s2 = new string();

string sssss = new string('s',5);

char[] yes = "Yes".ToCharArray();

string stryes = new string(yes);

string strye = new string(yes,0,2);

Console. WriteLine("world = {0}; sssss={1}; stryes={2};"+ " strye= {3}", world, sssss, stryes, strye);

}

Над строками определены следующие операции:

·  присваивание (=);

·  две операции проверки эквивалентности (= =) и (!=);

·  конкатенация или сцепление строк (+);

·  взятие индекса ([]).

Поскольку string - это ссылочный тип, то в результате присваивания создается ссылка на константную строку, хранимую в "куче". В отличие от других ссылочных типов операции, проверяющие эквивалентность, сравнивают значения строк, а не ссылки. Эти операции выполняются как над значимыми типами.

Бинарная операция "+" сцепляет две строки, приписывая вторую строку к хвосту первой.

Возможность взятия индекса при работе со строками отражает тот приятный факт, что строку можно рассматривать как массив и получать без труда каждый ее символ. Каждый символ строки имеет тип char, доступный только для чтения, но не для записи.

// Программа 5. Строки класса String

public void TestOpers(){

//операции над строками

string s1 ="ABC", s2 ="CDE";

string s3 = s1+s2;

bool b1 = (s1==s2);

char ch1 = s1[0], ch2=s2[0];

Console. WriteLine("s1={0}, s2={1}, b1={2}," + "ch1={3}, ch2={4}", s1,s2,b1,ch1,ch2);

s2 = s1;

b1 = (s1!=s2);

ch2 = s2[0];

Console. WriteLine("s1={0}, s2={1}, b1={2}," +"ch1={3}, ch2={4}", s1,s2,b1,ch1,ch2);

//Неизменяемые значения

s1= "Zenon";

//s1[0]='L';

}

Строковые константы

В C# существуют два вида строковых констант:

·  обычные константы, которые представляют строку символов, заключенную в кавычки;

·  @-константы, заданные обычной константой c предшествующим знаком @.

В обычных константах некоторые символы интерпретируются особым образом. Связано это прежде всего с тем, что необходимо уметь задавать в строке непечатаемые символы, такие, как, например, символ табуляции. Для всех этих целей используется комбинация символов, начинающаяся символом "\" - обратная косая черта. В @-константах все символы трактуются в полном соответствии с их изображением. Поэтому путь к файлу лучше задавать @-константой. Единственная проблема в таких случаях: как задать символ кавычки, чтобы он не воспринимался как конец самой константы. Решением является удвоение символа. Вот соответствующие примеры:

//Два вида констант

s1= "\x50";

s2=@"\x50""";

b1= (s1==s2);

Console. WriteLine("s1={0}, s2={1}, b1={2}", s1,s2,b1);

s1 = "c:\\c#book\\ch5\\chapter5.doc";

s2 = @"c:\c#book\ch5\chapter5.doc";

b1= (s1==s2);

Console. WriteLine("s1={0}, s2={1}, b1={2}", s1,s2,b1);

s1= "\"A\"";

s2=@"""A""";

b1= (s1==s2);

Console. WriteLine("s1={0}, s2={1}, b1={2}", s1,s2,b1);

Класс String относится к неизменяемым классам (immutable). Ни один из его методов не меняет значения существующих объектов. Конечно, некоторые из методов создают новые значения и возвращают в качестве результата новые строки.

Таблица 1.6 - Статические методы и свойства класса String

Метод	Описание
Empty	Возвращается пустая строка. Свойство со статусом read only
Compare	Сравнение двух строк. Метод перегружен. Реализации метода позволяют сравнивать как строки, так и подстроки. При этом можно учитывать или не учитывать регистр, особенности национального форматирования дат, чисел и т. д.
CompareOrdinal	Сравнение двух строк. Метод перегружен. Реализации метода позволяют сравнивать как строки, так и подстроки. Сравниваются коды символов
Concat	Конкатенация строк. Метод перегружен, допускает сцепление произвольного числа строк
Copy	Создается копия строки
Format	Выполняет форматирование в соответствии с заданными спецификациями формата.
Join	Конкатенация массива строк в единую строку. При конкатенации между элементами массива вставляются разделители.

Метод Format

Общий синтаксис таков: {N [,M [:<коды_форматирования>]]}

Обязательный параметр N задает индекс объекта, заменяющего формат. Индексация объектов начинается с нуля, как это принято в массивах.

Второй параметр M, если он задан, определяет минимальную ширину поля, которое отводится строке, вставляемой вместо формата.

Третий необязательный параметр задает коды форматирования, указывающие, как следует форматировать объект.

public void TestFormat() {

int x=77;

string s= string. Format("x={0}",x);

Console. WriteLine(s + "\tx={0}",x);

s= string. Format("Итого:{0,10} рублей",x);

Console. WriteLine(s);

s= string. Format("Итого:{0,6:######} рублей",x);

Console. WriteLine(s);

s= string. Format("Итого:{0:P} ",0.77);

Console. WriteLine(s);

s= string. Format("Итого:{0,4:C} ",77.77);

Console. WriteLine(s);

}

Динамические методы класса String

Операции, разрешенные над строками в C#, разнообразны. Методы этого класса позволяют выполнять вставку, удаление, замену, поиск вхождения подстроки в строку. Класс String наследует методы класса Object, частично их переопределяя.

Таблица 1.7 - Динамические методы и свойства класса String

Метод	Описание
Insert	Вставляет подстроку в заданную позицию
Remove	Удаляет подстроку в заданной позиции
Replace	Заменяет подстроку в заданной позиции на новую подстроку
Substring	Выделяет подстроку в заданной позиции
IndexOf, IndexOfAny, LastIndexOf, LastIndexOfAny	Определяются индексы первого и последнего вхождения заданной подстроки или любого символа из заданного набора
StartsWith, EndsWith	Возвращается true или false, в зависимости от того, начинается или заканчивается строка заданной подстрокой
ToCharArray	Преобразование строки в массив символов

Класс StringBuilder - построитель строк

Строковый класс StringBuilder позволяет компенсировать этот недостаток класса String. Этот класс принадлежит к изменяемым классам и его можно найти в пространстве имен System. Text.

Объекты класса объявляются с явным вызовом конструктора класса. Поскольку специальных констант этого типа не существует, то вызов конструктора для инициализации объекта просто необходим. Конструктор класса перегружен, и наряду с конструктором без параметров, создающим пустую строку, имеется набор конструкторов, которым можно передать две группы параметров.

Первая группа позволяет задать строку или подстроку, значением которой будет инициализироваться создаваемый объект класса StringBuilder.

Вторая группа параметров позволяет задать емкость объекта - объем памяти, отводимой данному экземпляру класса StringBuilder. Каждая из этих групп не является обязательной и может быть опущена.

public StringBuilder (string str, int cap). Параметр str задает строку инициализации, cap - емкость объекта;

public StringBuilder (int curcap, int maxcap). Параметры curcap и maxcap задают начальную и максимальную емкость объекта;

public StringBuilder (string str, int start, int len, int cap). Параметры str, start, len задают строку инициализации, cap - емкость объекта.

Над строками этого класса определены практически те же операции с той же семантикой, что и над строками класса String:

-  присваивание (=);

-  две операции проверки эквивалентности (= =) и (!=);

-  взятие индекса ([]).

Операция конкатенации (+) не определена над строками класса StringBuilder, ее роль играет метод Append, дописывающий новую строку в хвост уже существующей.

Со строкой этого класса можно работать как с массивом, но, в отличие от класса String, здесь уже все делается как надо: допускается не только чтение отдельного символа, но и его изменение.

// Программа 6. Строки класса StringBuilder

public void TestStringBuilder(){

StringBuilder s1 =new StringBuilder("ABC"), s2 =new StringBuilder("CDE");

StringBuilder s3 = new StringBuilder();

s3= s1.Append(s2);

bool b1 = (s1==s3);

char ch1 = s1[0], ch2=s2[0];

Console. WriteLine("s1={0}, s2={1}, b1={2}," + "ch1={3}, ch2={4}", s1,s2,b1,ch1,ch2);

s2 = s1;

b1 = (s1!=s2);

ch2 = s2[0];

Console. WriteLine("s1={0}, s2={1}, b1={2}," +"ch1={3}, ch2={4}", s1,s2,b1,ch1,ch2);

StringBuilder s = new StringBuilder("Zenon");

s[0]='L';

Console.WriteLine(s);

}

У класса StringBuilder методов значительно меньше, чем у класса String. Основные методы позволяют выполнять такие операции над строкой как вставка, удаление и замена подстрок.

public StringBuilder Append (<объект>). К строке, вызвавшей метод, присоединяется строка, полученная из объекта, который передан методу в качестве параметра. Метод перегружен и может принимать на входе объекты всех простых типов, начиная от char и bool до string и long. В качестве результата возвращается ссылка на объект, вызвавший метод.

public StringBuilder Insert (int location,<объект>). Метод вставляет строку, полученную из объекта, в позицию, указанную параметром location. Метод Append является частным случаем метода Insert.

public StringBuilder Remove (int start, int len). Метод удаляет подстроку длины len, начинающуюся с позиции start.

public StringBuilder Replace (string str1,string str2). Все вхождения подстроки str1 заменяются на строку str2.

public StringBuilder AppendFormat (<строка форматов>, <объекты>). Метод является комбинацией метода Format класса String и метода Append. Строка форматов, переданная методу, содержит только спецификации форматов. Полученные в результате форматирования строки присоединяются в конец исходной строки.

За исключением метода Remove, все рассмотренные методы являются перегруженными.

Пространство имен RegularExpression и классы

регулярных выражений

Регулярные выражения — это один из способов поиска подстрок (соответствий) в строках. Осуществляется с помощью просмотра строки в поисках некоторого шаблона. Применение регулярных выражений дает значительное увеличение производительности, поскольку библиотеки, интерпретирующие регулярные выражения, обычно пишутся на низкоуровневых высокопроизводительных языках (С, C++, Assembler).

Обычно с помощью регулярных выражений выполняются три действия:

• проверка наличия соответствующей шаблону подстроки;

• поиск и выдача пользователю соответствующих шаблону подстрок;

• замена соответствующих шаблону подстрок.

Синтаксис регулярных выражений

Регулярное выражение на C# задается строковой константой. Это может быть обычная или @-константа. Чаще всего, следует использовать именно @-константу. Дело в том, что символ "\" широко применяется в регулярных выражениях как для записи escape-последовательностей, так и в других ситуациях. В С# работа с регулярными выражениями выглядит следующим образом:

Regex re = new Regex("образец", "опции");

MatchCollection me = re. Matches("строка для поиска");

iCountMatchs = me. Count;

re — это объект типа Regex. В конструкторе ему передается образец поиска и опции. Ниже представлена таблица, задающая различные варианты поиска.

Таблица 1.8 - Символы, используемые в регулярных выражениях

Символ	Интерпретация
	Категория: escape-последовательности
\b	При использовании его в квадратных скобках соответствует символу "обратная косая черта" с кодом - \u0008
\t	Соответствует символу табуляции \u0009
\r	Соответствует символу возврата каретки \u000D
\n	Соответствует символу новой строки \u000A
\e	Соответствует символу escape \u001B
\040	Соответствует символу ASCII, заданному кодом до трех цифр в восьмеричной системе
\x20	Соответствует символу ASCII, заданному кодом из двух цифр в шестнадцатиричной системе
\u0020	Соответствует символу Unicode, заданному кодом из четырех цифр в шестнадцатиричной системе
	Категория: подмножества (классы) символов
.	Соответствует любому символу, за исключением символа конца строки
[aeiou]	Соответствует любому символу из множества, заданного в квадратных скобках
[^aeiou]	Отрицание. Соответствует любому символу, за исключением символов, заданных в квадратных скобках
[0-9a-fA-F]	Задание диапазона символов, упорядоченных по коду. Так, 0-9 задает любую цифру
\w	Множество символов, используемых при задании идентификаторов - большие и малые символы латиницы, цифры и знак подчеркивания
\s	Соответствует символам белого пробела
\d	Соответствует любому символу из множества цифр
	Категория: Операции (модификаторы)
*	Итерация. Задает ноль или более соответствий; например, \w* или (abc)*. Аналогично, {0,}
+	Положительная итерация. Задает одно или более соответствий; например, \w+ или (abc)+. Аналогично, {1,}
?	Задает ноль или одно соответствие; например, \w? или (abc)?. Аналогично, {0,1}
{n}	Задает в точности n соответствий; например, \w{2}
{n,}	Задает, по меньшей мере, n соответствий; например, (abc){2,}
{n, m}	Задает, по меньшей мере, n, но не более m соответствий; например, (abc){2,5}
	Категория: Группирование
(?<Name>)	При обнаружении соответствия выражению, заданному в круглых скобках, создается именованная группа, которой дается имя Name. Например, (?<tel> \d{7}). При обнаружении последовательности из семи цифр будет создана группа с именем tel
()	Круглые скобки разбивают регулярное выражение на группы. Для каждого подвыражения, заключенного в круглые скобки, создается группа, автоматически получающая номер.