Java 和 C# 中的多维数组

Posted 2023-02-23

【中文标题】Java 和 C# 中的多维数组

【英文标题】：Multidimensional arrays in Java and C#

【发布时间】：2011-07-15 21:22:31

【问题描述】：

在 C# 中，有两种方法可以创建多维数组。

int[,] array1 = new int[32,32];

int[][] array2 = new int[32][];
for(int i=0;i<32;i++) array2[i] = new int[32];

我知道第一种方法在内部创建一个一维数组，而第二种方法创建一个数组数组（访问速度较慢）。

但是在 Java 中，没有 [,] 这样的东西，我看到多维数组是这样声明的：

int[][] array3 = new int[32][32];

由于这种语法在 C# 中是非法的，而 Java 没有 int[,]，我想知道这是否等同于 array1？还是还是数组数组？

【问题讨论】：

另见***.com/questions/168897/…

不，在 c# 中有一种方法可以创建多维数组。另一个创建一个 jagged 数组。它们是两种不同的东西。

【参考方案1】：

它仍然是一个数组数组。只是在 C# 中，您必须在循环中创建每个子数组。所以这个Java：

// Java
int[][] array3 = new int[32][32];

相当于这个C#：

// C#
int[][] array3 = new int[32][];
for (int i = 0; i < array3.Length; i++)

    array3[i] = new int[32];

（正如 Slaks 所说，在 .NET 中，锯齿状数组通常比矩形数组更快。但它们在内存方面的效率较低。）

【参考方案2】：

你错了；锯齿状（嵌套）数组更快。 （CLR 已针对它们进行了优化）

Java 不支持真正的多维数组；这是一个参差不齐的数组。 Java 语法自动创建所有内部数组；在 C# 中，这需要一个单独的循环。

【讨论】：

嵌套数组基本上比真正的多维数组慢。每个嵌套级别都有一个间接级别（一个额外的指针跟随），并且在大多数情况下不是最佳的内存位置。

@rlibby：你说得对，它们比一维数组慢。但是，.Net 2d 数组的效率较低。 （请注意，我没有测量过）

我刚刚做了一个快速基准测试，在 C# 中，迭代一个二维数组（例如int[x, y]）所需的时间大约是迭代一个相同大小的一维数组的两倍。幸好 18 个月的摩尔定律解决了这个问题。 :) 我没有将二维数组与锯齿状数组进行比较。

@rlibby：CLR 中有两种类型的数组：vectors（始终从零开始和一维）和 arrays（它们可能是多维的并且可能没有零基数）。我怀疑是额外的“它可能没有零基”算术在这里有所作为。不过只是猜测。

@Hannesh：它们在 .Net 的实现中速度较慢。它们本质上并不慢。它们速度较慢/不支持的原因是它们的使用不多。

【参考方案3】：

由于人们担心 .NET 中多维数组与交错数组的性能，我实施了一些测试，并在 8k x 8k 元素上对结果进行了基准测试：

测试是：

多维二维数组 多维索引向后（y 优先） 使用 GetLength(x) 而不是整数边界的多维 与向后的索引交错 交错 一维（大小 x 大小）与索引中的乘法 带增量索引的一维

结果：

one <> Elapsed Time: 0.543558s
two <> Elapsed Time: 0.8911516s
three <> Elapsed Time: 0.8908123s
four <> Elapsed Time: 1.1367238s
five <> Elapsed Time: 0.3039648s
six <> Elapsed Time: 0.8110969s
seven <> Elapsed Time: 0.2629394s

为了好玩，我也在 WP7 模拟器上运行了它们，得到了相似的数字。

测试函数代码为here。

【讨论】：

您的第六次测试不正确（根据您的测试描述），因为您使用 x + ysize 作为偏移量，从而在数组中跳跃。偏移量当然应该是 xsize + y。

【参考方案4】：

在 Java 中，您要声明一个数组数组。

您可以通过以下代码看到这一点：

int[][] arrOfArr = new int[5][];
arrOfArr[0] = new int[5];
arrOfArr[1] = new int[1];
arrOfArr[2] = new int[9];
...

int[][] arr = new int[3][3]; 只是以下的简写：

int[][] arr = new int[3][];
arr[0] = new int[3];
arr[1] = new int[3];
arr[2] = new int[3];

【参考方案5】：

我正在将一些 Java 代码翻译成 C# - 这就是我如何处理 Jagged 数组

    //Java
    private static int grad3[][] = 1,1,0,-1,1,0,1,-1,0,-1,-1,0,1,0,1,-1,0,1,1,0,-1,-1,0,-1,0,1,1,0,-1,1,0,1,-1,0,-1,-1;

    //C#
    private static int[,] grad3setup =   1, 1, 0 ,  -1, 1, 0 ,  1, -1, 0 ,  -1, -1, 0 ,  1, 0, 1 ,  -1, 0, 1 ,  1, 0, -1 ,  -1, 0, -1 , 
                                   0, 1, 1 ,  0, -1, 1 ,  0, 1, -1 ,  0, -1, -1  ;

    private static int[][] grad3
    
        get
        
            int[][] grad3 = new int[12][];
            for (int i = 0; i < grad3.Length; i++)
            
                grad3[i] = new int[3]  grad3setup[i, 0], grad3setup[i, 1], grad3setup[i, 2] ;
            
            return grad3;
        
    

【参考方案6】：

它是一个数组数组，具有与 C# 中相同的性能折衷。 如果您知道您的数组数组不会是锯齿状的，那么您可以将它包装在一个类中，以便在一维支持数组上获得二维索引。