如何将数组列表转换为多维数组
Posted
技术标签:
【中文标题】如何将数组列表转换为多维数组【英文标题】：How to convert list of arrays into a multidimensional array 【发布时间】：2012-04-04 05:13:23 【问题描述】：我需要将下面的集合转换成double[,]：
var ret = new List<double[]>();
列表中的所有数组都具有相同的长度。最简单的方法ret.ToArray() 会产生 double[][]，这不是我想要的。当然，我可以手动创建一个新数组，然后循环复制数字，但有没有更优雅的方法？
编辑：我的库是从另一种语言 Mathematica 调用的，该语言尚未在 .Net 中开发。我不认为该语言可以利用锯齿状数组。我必须返回一个多维数组。
【问题讨论】：
听起来你想要一个 jagged 数组而不是 2D 数组 - 你确定这是你的要求，因为所有数组都具有相同的长度吗？ 更改需要多维数组的代码可能会更优雅。 也许你应该发布代码，准确地解释你想要什么，并解释你为什么要这样。 只复制数据有什么问题？归根结底，要更改需要发生的结构，并且双 for 循环还不够复杂，以至于我认为需要花费时间和精力将其更改为其他内容。如果你经常这样做，你可以制作一个实用方法来进行转换。 如果可以的话，我建议将输出保留为锯齿状数组。 What is differences between Multidimensional array and Array of Arrays in C#? 【参考方案1】：我不相信框架中内置了任何东西可以做到这一点——即使Array.Copy 在这种情况下也会失败。但是，通过循环编写代码来实现它很容易：
using System;
using System.Collections.Generic;
class Test
static void Main()
List<int[]> list = new List<int[]>
new[] 1, 2, 3 ,
new[] 4, 5, 6 ,
;
int[,] array = CreateRectangularArray(list);
foreach (int x in array)
Console.WriteLine(x); // 1, 2, 3, 4, 5, 6
Console.WriteLine(array[1, 2]); // 6
static T[,] CreateRectangularArray<T>(IList<T[]> arrays)
// TODO: Validation and special-casing for arrays.Count == 0
int minorLength = arrays[0].Length;
T[,] ret = new T[arrays.Count, minorLength];
for (int i = 0; i < arrays.Count; i++)
var array = arrays[i];
if (array.Length != minorLength)
throw new ArgumentException
("All arrays must be the same length");
for (int j = 0; j < minorLength; j++)
ret[i, j] = array[j];
return ret;
【讨论】：
谢谢乔恩！我是你的书的忠实粉丝。虽然我的代码看起来很相似，但你的代码更可重用。【参考方案2】：你可以做以下扩展：
/// <summary>
/// Conerts source to 2D array.
/// </summary>
/// <typeparam name="T">
/// The type of item that must exist in the source.
/// </typeparam>
/// <param name="source">
/// The source to convert.
/// </param>
/// <exception cref="ArgumentNullException">
/// Thrown if source is null.
/// </exception>
/// <returns>
/// The 2D array of source items.
/// </returns>
public static T[,] To2DArray<T>(this IList<IList<T>> source)
if (source == null)
throw new ArgumentNullException("source");
int max = source.Select(l => l).Max(l => l.Count());
var result = new T[source.Count, max];
for (int i = 0; i < source.Count; i++)
for (int j = 0; j < source[i].Count(); j++)
result[i, j] = source[i][j];
return result;
【讨论】：
如果我为一个广泛使用的东西创建一个扩展方法，那会减慢我的构建速度，对吧？ 不，和普通方法一样【参考方案3】：没有简单的方法可以做到这一点，因为在您描述的情况下，没有什么可以阻止列表中的 double[] 数组大小不同，这与二维矩形数组不兼容。但是，如果您能够保证double[] 数组都具有相同的维度，则可以按如下方式构造二维数组：
var arr = new double[ret.Count(),ret[0].Count()];
for( int i=0; i<ret.Count(); i++ )
for( int j=0; j<ret[i].Count(); j++ )
arr[i,j] = ret[i][j];
如果列表中的任何double[] 数组比第一个数组短，这将产生运行时错误，如果任何数组大于第一个数组，您将丢失数据。
如果你真的确定要在一个矩形数组中存储一个锯齿状数组，你可以使用一个“神奇”的值来表示那个位置没有值。例如：
var arr = new double[ret.Count(),ret.Max(x=>x.Count())];
for( int i=0; i<ret.Count(); i++ )
for( int j=0; j<arr.GetLength(1); j++ )
arr[i,j] = j<ret[i].Count() ? ret[i][j] : Double.NaN;
在编辑说明中，我认为这是一个非常糟糕的主意™；当您使用矩形阵列时，您必须始终检查Double.NaN。此外，如果您想使用Double.NaN 作为数组中的合法值怎么办？如果你有一个锯齿状数组，你应该把它保留为一个锯齿状数组。
【讨论】：
是的，没有什么可以阻止列表中的 double[] 数组大小不同。我知道所有数组的大小都相同，但 .Net 没有。【参考方案4】：如果你要复制（我想不出更好的方法）
var width = ret[0].length;
var length = ret.Count;
var newResult = new double[width, length]
Buffer.BlockCopy(ret.SelectMany(r => r).ToArray(),
0,
newResult,
0,
length * width);
return newResult;
编辑
我几乎可以肯定循环比使用SelectMany 和ToArray 更快。
我知道我什么时候被骗了。
【讨论】：
【参考方案5】：我正在寻找相反的要求，我需要将二维数组转换为数组数组。我需要这个，因为 json 本身不支持多维数组的序列化。
/// <summary>
/// converts a 2 dimensional array to an array of arrays
/// </summary>
/// <typeparam name="T">type of arays</typeparam>
/// <param name="src">2-dimensional array</param>
/// <returns>array of arrays of the same size the <paramref name="src"/></returns>
public static T[][] Convert2DArray<T>(this T[,] src)
// match input
if (src == null)
return null;
// get array dimensions
var height = src.GetLength(0);
var width = src.GetLength(1);
// create the new array
var tgt = new T[height][];
for (int i = 0; i < height; i++)
tgt[i] = new T[width];
for (int j = 0; j < width; j++)
tgt[i][j] = src[i, j];
// return it
return tgt;
这是一个 3 维版本：
/// <summary>
/// converts a 3 dimensional array to an array of arrays
/// </summary>
/// <typeparam name="T">type of arays</typeparam>
/// <param name="src">3-dimensional array</param>
/// <returns>array of arrays of the same size the <paramref name="src"/></returns>
public static TDest[][][] Convert3DArray<TSrc, TDest>(this TSrc[,,] src, Func<TSrc, TDest> converter)
// match input
if (src == null)
return null;
if (converter is null)
throw new ArgumentNullException(nameof(converter));
// get array dimensions
var iLen = src.GetLength(0);
var jLen = src.GetLength(1);
var kLen = src.GetLength(2);
// create the new array
var tgt = new TDest[iLen][][];
for (int i = 0; i < iLen; i++)
tgt[i] = new TDest[jLen][];
for (int j = 0; j < jLen; j++)
tgt[i][j] = new TDest[kLen];
for (int k = 0; k < kLen; k++)
tgt[i][j][k] = converter(src[i, j, k]);
// return it
return tgt;
为了更有趣，这个功能可以用来同时移除一个维度（3D->2D）
/// <summary>
/// converts a 3 dimensional array to an array of arrays (2D)
/// </summary>
/// <typeparam name="T">type of arays</typeparam>
/// <param name="src">3-dimensional array</param>
/// <param name="converter">a function to convert the 3rd dimension into a new type (e.g. concatenated string)</param>
/// <returns>array of arrays of the same size the <paramref name="src"/></returns>
public static TDest[][] Convert3DTo2DArray<TSrc, TDest>(this TSrc[,,] src, Func<IEnumerable<TSrc>, TDest> converter)
// match input
if (src == null)
return null;
if (converter is null)
throw new ArgumentNullException(nameof(converter));
// get array dimensions
var iLen = src.GetLength(0);
var jLen = src.GetLength(1);
var kLen = src.GetLength(2);
// create the new array
var tgt = new TDest[iLen][];
for (int i = 0; i < iLen; i++)
tgt[i] = new TDest[jLen];
for (int j = 0; j < jLen; j++)
tgt[i][j] = converter(GetEnumerableFor3rdDimension(src, i, j, kLen));
// return it
return tgt;
private static IEnumerable<T> GetEnumerableFor3rdDimension<T>(T[,,] src, int i, int j, int kLen)
for (int k = 0; k < kLen; k++)
yield return src[i, j, k];
【讨论】：
以上是关于如何将数组列表转换为多维数组的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章