[C#] 배열 다루기

배열의 마지막 인덱스

항상 배열의 마지막 인덱스에 접근할 때 배열.Length-1로 접근했었는데, C# 8.0부터는 이런 불편함을 없앤 ^연산자가 등장하였다.
^n은 뒤에서 n번째 인덱스를 말한다.

using System;

namespace ArraySample
{
    class MainApp
    {
        static void Main(string[] args) 
        {
            int[] arr = { 1, 2, 3, 4, 5 };
            Console.WriteLine(arr[^1]); // 5
            Console.WriteLine(arr[^2]); // 4
            Console.WriteLine(arr[^3]); // 3
        }
    }
}

 

배열의 정렬과 출력

int[] scores = new int[] { 90, 70, 50, 100, 40, 80 };
int[,] scores2 = new int[,] { { 90, 70 }, { 50, 80 }, { 100, 40 } };

// 1. Sort() : 배열 정렬
Array.Sort( scores );
// 출력 1
Console.WriteLine(string.Join(", ", scores)); // 40, 50, 70, 80, 90, 100
// 출력 2
Array.ForEach( scores, x => Console.WriteLine(x)); // 40 50 70 80 90 100

 

배열의 차원의 수와 길이

Rank는 현재 배열이 몇 차원 배열인지 알려주고, GetLength()는 현재 배열의 차원의 길이가 몇인지를 알려준다는 점에서 차이가 있다.

int[] scores = new int[] { 90, 70, 50, 100, 40, 80 };
int[,] scores2 = new int[,] { { 90, 70 }, { 50, 80 }, { 100, 40 } };

// 2. Rank와 GetLength() : 차원의 수와 길이
Console.WriteLine(scores.Rank); // 일차원 배열 => 1
Console.WriteLine(scores2.Rank); // 이차원 배열 => 2
Console.WriteLine(scores.GetLength(0)); // 배열의 0번째 차원(1)의 길이 => 6
Console.WriteLine(scores2.GetLength(0)); // 배열의 0번째 차원(1)의 길이 => 3
Console.WriteLine(scores2.GetLength(1)); // 배열의 1번째 차원(2)의 길이 => 2

 

배열의 인덱스 탐색

이미 정렬된 배열이라면, 이진탐색을 통해 원하는 값의 인덱스를 찾는 것이 제일 빠르다. (시간 복잡도 O(log n)) 하지만, 이진 탐색이기 때문에 배열이 정렬되지 않았다면 이상한 값이 나올 수도 있다.

// 3. Binary Search<T>() : 이진 탐색
Console.WriteLine(Array.BinarySearch<int>(scores, 80)); // 정렬된 배열에서는 정확인 인덱스 값 반환 => 3
int[] newScores = new int[] { 90, 70, 50, 100, 40, 80 };
Console.WriteLine(Array.BinarySearch<int>(newScores, 90)); // 정렬되지 않은 배열에서는 예상치 못한 값이 나올 수 있음 => -7

정렬이 되지 않은 배열이라면 선형 탐색을 진행하는 IndexOf()를 사용해야 한다. (시간 복잡도 O(n))

// 4. IndexOf() : 선형 탐색
Console.WriteLine(Array.IndexOf(newScores, 90)); // 정렬이 되지 않은 배열에서는 IndexOf를 사용해야 함 => 0

만약 요소의 정확한 값이 아니라 특정 조건을 만족하는  요소의 인덱스 값을 알고 싶다면, FindIndex<T>()를 사용하면 된다. 이 메서드는 조건에 부합하는 첫번째 요소의 인덱스만 반환한다.

// 5. FindIndex<T>() : 조건 탐색
Console.WriteLine(Array.FindIndex<int>(newScores, score => score<60)); // 조건에 부합하는 첫번째 요소의 인덱스 반환 => 2

 

배열의 모든 요소가 조건에 맞는지 탐색

배열의 모든 요소에 대해서 특정 조건을 만족하는지 확인하고 싶다면, TrueForAll<T>() 메서드를 활용하면 된다. 이 메서드는 True/False를 반환한다.

// 6. TrueForAll<T>() : 배열의 모든 요소가 조건에 맞는지 탐색
Console.WriteLine(Array.TrueForAll<int>(scores, CheckPassed)); // boolean 반환 => False

 

배열의 크기 재조정

배열은 원래 한 번 생성되면 크기를 변경할 수 없는 것이 맞다. 하지만 Array.Resize<T>(ref T[] array, int newSize) 메서드는 주어진 배열의 크기를 newSize로 변경한다. 
사실 이 메서드는 주어진 길이의 배열을 새로 만들고, 원래 배열의 데이터를 새 배열로 복사한 후, 기존 배열의 참조를 새로운 배열의 참조로 갱신해서 마치 배열의 길이가 바뀐 것 같이 보이는 것이다. 참조를 갱신해줘야하기 때문에 ref를 꼭 적어야 한다. (적지 않으면 아무런 동작도 일어나지 않는다.)

// 7. Resize<T>() : 배열의 크기 재조정
Array.Resize<int>(ref scores, scores.Length + 2);
Console.WriteLine(scores.Length); // 기존 배열의 길이 6에서 2 늘어남 => 8
Array.ForEach( scores, x => Console.Write($"{x}, ")); // 기존 배열에서 늘어난 공간에는 0이 채워짐 => 40, 50, 70, 80, 90, 100, 0, 0,
Console.WriteLine();

 

배열 초기화

모든 요소를 초기화하고 싶다면 Clear() 메서드를 사용하면 된다. 숫자 배열이면 0으로 초기화하고, 논리 배열이면 False, 참조 배열이면 null로 초기화한다.

// 8. Clear() : 배열 초기화
Array.Clear(scores);
Array.ForEach(scores, x => Console.Write($"{x} ")); // 숫자 배열이므로 0으로 초기화 => 0 0 0 0 0 0 0 0 (논리면 False, 참조면 null로 초기화)
Console.WriteLine() ;

배열 복사

배열을 복사하고 싶다면, Copy() 메서드를 사용할 수 있다.

Array.Copy(복사할 배열, 몇 번째 인덱스부터 복사할건지, 붙여넣을 배열, 몇번째부터, 몇번째 인덱스까지 붙여넣을건지) 순서로 채워넣으면 된다.

// 9. Copy() : 배열 복사
Array.Copy(newScores, 0, scores, 1, 5); // newScores 배열의 인덱스 0번부터를 scores 배열의 인덱스 1~5번까지 복사해넣음
Console.WriteLine(string.Join(", ", scores)); // 0, 90, 70, 50, 100, 40, 0, 0

 

배열 자르기

배열의 일정 부분만 자르고싶을때는 .. 연산자를 사용해서 편리하게 자를 수 있다.

// 10. i..k : i부터 k-1까지 배열 자르기
int[] sliced1 = scores[3..]; // 3 ~ 마지막 인덱스
Console.WriteLine(string.Join(", ", sliced1)); // 50, 100, 40, 0, 0

int[] sliced2 = scores[..4]; // 첫번째 인덱스 ~ 4
Console.WriteLine(string.Join(", ", sliced2)); // 0, 90, 70, 50

int[] sliced3 = scores[1..5]; // 1 ~ 5
Console.WriteLine(string.Join(", ", sliced3)); // 90, 70, 50, 100