在C#中用唯一数字填充多维数组

Question

我正在尝试编写一个代码，它将用唯一的数字填充数组。

我可以分别为1、2和3维数组编写代码，但是for循环的数目会增加到“无穷大”。

这是2D数组的代码：

static void fillArray(int[,] array)
        {
            Random rand = new Random();

            for (int i = 0; i < array.GetLength(0); i++)
            {
                for (int j = 0; j < array.GetLength(1); j++)
                {
                    array[i, j] = rand.Next(1, 100);
                    for (int k = 0; k < j; k++)
                        if (array[i, k] == array[i, j])
                            j--;
                }
            }

            print_info(array);
        }

对n-dimensional数组可以这样做吗？

Answer 1

我的方法是从一个唯一数字的一维数组开始，您可以对其进行洗牌，然后将其插入到实际数组中的适当位置。

以下是主要功能：

private static void Initialize(Array array)
{
    var rank = array.Rank;
    var dimensionLengths = new List<int>();
    var totalSize = 1;
    int[] arrayIndices = new int[rank];

    for (var dimension = 0; dimension < rank; dimension++)
    {
        var upperBound = array.GetLength(dimension);
        dimensionLengths.Add(upperBound);
        totalSize *= upperBound;
    }

    var singleArray = new int[totalSize];
    for (int i = 0; i < totalSize; i++) singleArray[i] = i;
    singleArray = Shuffle(singleArray);

    for (var i = 0; i < singleArray.Length; i++)
    {
        var remainingIndex = i;
        for (var dimension = array.Rank - 1; dimension >= 0; dimension--)
        {
            arrayIndices[dimension] = remainingIndex%dimensionLengths[dimension];
            remainingIndex /= dimensionLengths[dimension];
        }

        // Now, set the appropriate cell in your real array:
        array.SetValue(singleArray[i], arrayIndices);
    }
}

本例中的关键是array.SetValue(value, params int[] indices)函数。通过建立正确的索引列表，可以使用此函数在数组中设置任意单元格。

下面是Shuffle函数：

private static int[] Shuffle(int[] singleArray)
{
    var random = new Random();
    for (int i = singleArray.Length; i > 1; i--)
    {
        // Pick random element to swap.
        int j = random.Next(i); // 0 <= j <= i-1
        // Swap.
        int tmp = singleArray[j];
        singleArray[j] = singleArray[i - 1];
        singleArray[i - 1] = tmp;
    }
    return singleArray;
}

最后，展示它在使用中的情况：

var array1 = new int[2,3,5];
Initialize(array1);
var array2 = new int[2,2,3,4];
Initialize(array2);

我的策略将序号分配给原始的一维数组，以确保唯一性，但您可以根据需要采用不同的策略。

Answer 2

可以使用排名属性获取数组中的总维数。

要插入使用SetValue方法

Answer 3

在前两个for循环中，您正在正确地分析数组(i和j从对应维度的开始到结束)。问题出现在最内部的部分，您引入了一个“更正”，它实际上引发了j的一个没完没了的循环。

First iteration:
- First loop: i = 0;
- Second loop: j = 0;
- Third loop: j = -1

Second iteration
- First loop: i = 0;
- Second loop: j = 0;
- Third loop: j = -1
. etc., etc.

(我在第一次使用内部循环的时候开始我的分析。也要记住，只要涉及到随机数，就不能预测确切的行为。但是我们的想法是，通过遵循任意的规则，您将一次又一次地重复使用j计数器)。

你到底想完成什么？这最后一次修正(引发无穷无尽的循环)意味着什么？

如果您要做的唯一事情是检查以前存储的值，那么您必须依赖一个不同的变量(例如，j2)，它不会影响上述任何一个循环：

  int j2 = j;
  for (int k = 0; k < j2; k++)
       if (array[i, k] == array[i, j2])
         j2--;