Day 6 我們學會使用 Loop，讓程式可以重複執行。

但如果今天要保存多筆商品：

string product1 = "TXF";
string product2 = "MXF";
string product3 = "EXF";

只有三筆看起來還好。

但如果有 100 筆、1000 筆資料，就不適合一直建立新的 Variable。

這時可以使用：

Array（陣列）

Array 用來集中管理多筆相同 Type 的資料。

今天會學到：

• Array
• Index
• Zero-based Index
• Length
• 讀取與修改元素
• for 搭配 Array
• foreach
• for 與 foreach
• IndexOutOfRangeException

1. Array 是什麼？

使用 Array 後，可以把多筆相同 Type 的資料集中管理：

string[] products = { "TXF", "MXF", "EXF" };

可以理解成：

products
   ↓
┌─────┬─────┬─────┐
│ TXF │ MXF │ EXF │
└─────┴─────┴─────┘

這樣就能使用一個 Variable 管理多筆資料。

所以可以先記住：

多筆相同 Type 的資料
        ↓
      Array

2. 宣告與建立 Array

Array 的基本語法：

Type[] variableName

例如：

int[] quantities;
decimal[] prices;
string[] products;

其中：

int
→ 一個 int

int[]
→ 一組 int

[] 代表這個 Type 是 Array。

建立 Array

可以在建立時直接放入資料：

string[] products =
{
    "TXF",
    "MXF",
    "EXF"
};

也可以寫成：

int[] quantities = { 1, 3, 5, 10 };

Array 裡面的元素必須符合相同 Type。

例如：

int[] quantities = { 1, 2, 3 };

就不能放入：

"Hello"

因為 "Hello" 是 string，不是 int。

3. Array 的長度固定

也可以先指定 Array 的長度：

int[] quantities = new int[3];

代表：

建立一個可以存放 3 個 int 的 Array。

Array 有一個重要特性：

Array 建立之後，長度固定。

例如：

int[] quantities = new int[3];

這個 Array 就固定有 3 個位置。

要注意：

長度固定，不代表裡面的資料不能修改。

後面仍然可以修改每個位置所儲存的 Value。

如果未來需要經常：

新增資料
刪除資料
動態改變資料數量

通常會使用：

List<T>

後面的 Collection 章節會再正式介紹。

目前先記住：

Array
→ 儲存多筆相同 Type 的資料
→ 建立後長度固定
→ 元素內容仍然可以修改

4. Index 與 Zero-based Index

建立 Array 後，要怎麼取得裡面的資料？

需要使用：

Index（索引）

例如：

string[] products = { "TXF", "MXF", "EXF" };

每個元素都有自己的 Index：

Value     TXF    MXF    EXF
Index      0      1      2

注意：

Array 的 Index 從 0 開始。

這稱為：

Zero-based Index

所以：

第一個元素 → Index 0
第二個元素 → Index 1
第三個元素 → Index 2

透過 Index 取得資料

Console.WriteLine(products[0]);
Console.WriteLine(products[1]);
Console.WriteLine(products[2]);

結果：

TXF
MXF
EXF

例如：

products[0]

代表第一個元素：

TXF

透過 Index 設定資料

前面建立：

int[] quantities = new int[3];

現在就可以透過 Index 放入資料：

quantities[0] = 10;
quantities[1] = 20;
quantities[2] = 30;

可以理解成：

Value      10     20     30
Index       0      1      2

5. 修改 Array 元素

Index 不只能讀取資料，也可以修改資料。

例如：

string[] products = { "TXF", "MXF", "EXF" };

products[1] = "FXF";

原本：

Value     TXF    MXF    EXF
Index      0      1      2

修改後：

Value     TXF    FXF    EXF
Index      0      1      2

所以：

Console.WriteLine(products[1]);

結果：

FXF

這也說明：

Array 的長度固定，但元素內容可以修改。

6. Array Length

如果想知道 Array 有多少元素，可以使用：

.Length

例如：

string[] products = { "TXF", "MXF", "EXF" };

Console.WriteLine(products.Length);

結果：

3

也就是：

products.Length
→ 3

Length 與 Index 的關係

假設：

string[] products = { "TXF", "MXF", "EXF" };

Array 的長度：

Length = 3

但合法的 Index：

0
1
2

所以：

Length
→ 元素數量

當 Array 至少有一個元素時：

Length - 1
→ 最後一個 Index

因此最後一筆資料可以這樣取得：

Console.WriteLine(products[products.Length - 1]);

結果：

EXF

這裡最重要的是：

Length 是元素數量，不是最後一個 Index。

7. IndexOutOfRangeException

如果存取不存在的 Index：

string[] products = { "TXF", "MXF", "EXF" };

Console.WriteLine(products[3]);

執行時會發生：

IndexOutOfRangeException

因為：

Length = 3

合法 Index：
0
1
2

並不存在：

Index 3

所以：

使用 Array 時，要確認 Index 沒有超出範圍。

8. 使用 for 處理 Array

Day 6 學到的 for，現在就可以真正拿來處理一組資料。

string[] products = { "TXF", "MXF", "EXF" };

for (int i = 0; i < products.Length; i++)
{
    Console.WriteLine(products[i]);
}

結果：

TXF
MXF
EXF

這裡：

int i = 0;

代表從第一個 Index 開始。

而：

i < products.Length

代表：

i < 3

所以執行流程：

i = 0 → products[0] → TXF
i = 1 → products[1] → MXF
i = 2 → products[2] → EXF
i = 3 → false → 結束

這就是為什麼處理 Array 時很常看到：

i < products.Length

而不是：

i <= products.Length

如果使用 <=：

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

最後會嘗試讀取：

products[3]

造成：

IndexOutOfRangeException

這也是 Day 6 提過的：

Off-by-one Error

9. foreach

如果只是想逐筆讀取 Array 裡面的元素，可以使用：

foreach

例如：

string[] products = { "TXF", "MXF", "EXF" };

foreach (string product in products)
{
    Console.WriteLine(product);
}

結果：

TXF
MXF
EXF

可以理解成：

products
   ↓
逐一取得元素
   ↓
product
   ↓
執行程式

每次 Loop：

第一次 → product = "TXF"
第二次 → product = "MXF"
第三次 → product = "EXF"

直到所有元素都處理完成。

10. for 還是 foreach？

兩者都可以走訪 Array，但適合的情境不同。

需要 Index

使用 for：

for (int i = 0; i < products.Length; i++)
{
    Console.WriteLine(
        $"Index: {i}, Product: {products[i]}"
    );
}

結果：

Index: 0, Product: TXF
Index: 1, Product: MXF
Index: 2, Product: EXF

只需要逐筆讀取元素

使用 foreach：

foreach (string product in products)
{
    Console.WriteLine(product);
}

可以先簡單記成：

如果沒有使用 Index 的需求，foreach 通常會比較簡潔。

11. 實際範例：計算價格總和

最後把 Array、Loop 與前面學過的 Operator 結合起來。

建立一組價格：

decimal[] prices =
{
    100m,
    200m,
    300m
};

建立總金額：

decimal total = 0m;

使用 foreach 逐筆加總：

foreach (decimal price in prices)
{
    total += price;
}

最後：

Console.WriteLine($"Total: {total}");

結果：

Total: 600

完整程式：

decimal[] prices =
{
    100m,
    200m,
    300m
};

decimal total = 0m;

foreach (decimal price in prices)
{
    total += price;
}

Console.WriteLine($"Total: {total}");

執行流程：

Array
   ↓
foreach
   ↓
逐筆取得 price
   ↓
total += price
   ↓
計算總和

所以：

Array 負責保存多筆資料，Loop 負責逐筆處理資料。

Day 7 小結

今天我們解決的問題是：

多筆相同 Type 的資料，要怎麼集中管理？

答案就是：

Array

Array

Array
→ 儲存多筆相同 Type 的資料
→ 建立後長度固定
→ 元素內容仍然可以修改

Index

Array 使用 Zero-based Index：

Value     TXF    MXF    EXF
Index      0      1      2

所以：

products[0]

代表第一個元素。

Length

products.Length

代表：

元素數量

當 Array 至少有一個元素時：

Length - 1

代表：

最後一個 Index

for / foreach

需要 Index
→ for

逐筆讀取元素
→ foreach