Дополнительные классы и структуры .Net

Дополнительные классы и структуры .Net

Математические вычисления и класс Math

• Для выполнения различных математических операций в библиотеке классов .NET предназначен класс Math. Он является статическим, поэтому все его методы также являются статическими.

Рассмотрим основные методы класса Math:

• Abs(double value): возвращает абсолютное значение для аргумента value

• double result = Math.Abs(-12.4); // 12.4

• Acos(double value): возвращает арккосинус value. Параметр value должен иметь значение от -1 до 1

• double result = Math.Acos(1); // 0

• Asin(double value): возвращает арксинус value. Параметр value должен иметь значение от -1 до 1

• Atan(double value): возвращает арктангенс value

• BigMul(int x, int y): возвращает произведение x * y в виде объекта long

• double result = Math.BigMul(100, 9340); // 934000

• Ceiling(double value): возвращает наименьшее целое число с плавающей точкой, которое не меньше value

• double result = Math.Ceiling(2.34); // 3

• Cos(double d): возвращает косинус угла d
• Cosh(double d): возвращает гиперболический косинус угла d

• DivRem(int a, int b, out int result): возвращает результат от деления a/b, а остаток помещается в параметр result

• int result;
• int div = Math.DivRem(14, 5, out result);
• //result = 4
• // div = 2

• Exp(double d): возвращает основание натурального логарифма, возведенное в степень d
• Floor(decimal d): возвращает наибольшее целое число, которое не больше d

• double result = Math.Floor(2.56); // 2

• IEEERemainder(double a, double b): возвращает остаток от деления a на b

• double result = Math.IEEERemainder(26, 4); // 2 = 26-24

• Log(double d): возвращает натуральный логарифм числа d
• Log(double a, double newBase): возвращает логарифм числа a по основанию newBase
• Log10(double d): возвращает десятичный логарифм числа d
• Max(double a, double b): возвращает максимальное число из a и b
• Min(double a, double b): возвращает минимальное число из a и b
• Pow(double a, double b): возвращает число a, возведенное в степень b

• Round(double d): возвращает число d, округленное до ближайшего целого числа
• double result1 = Math.Round(20.56); // 21
• double result2 = Math.Round(20.46); //20

• Round(double a, round b): возвращает число a, округленное до определенного количества знаков после запятой, представленного параметром b
• double result1 = Math.Round(20.567, 2); // 20,57
• double result2 = Math.Round(20.463, 1); //20,5

• Sign(double value): возвращает число 1, если число value положительное, и -1, если значение value отрицательное. Если value равно 0, то возвращает 0
• int result1 = Math.Sign(15); // 1
• int result2 = Math.Sign(-5); //-1

• Sin(double value): возвращает синус угла value
• Sinh(double value): возвращает гиперболический синус угла value

• Sqrt(double value): возвращает квадратный корень числа value
• double result1 = Math.Sqrt(16); // 4

• Tan(double value): возвращает тангенс угла value

• Tanh(double value): возвращает гиперболический тангенс угла value

• Truncate(double value): отбрасывает дробную часть числа value, возвращая лишь целое значение
• double result = Math.Truncate(16.89); // 16

• Также класс Math определяет две константы: Math.E и Math.PI. Например, вычислим площадь круга:

Преобразование типов и класс Convert

• Методы Parse и TryParse
• Все примитивные типы имеют два метода, которые позволяют преобразовать строку к данному типу. Это методы Parse() и TryParse().

• Метод Parse() в качестве параметра принимает строку и возвращает объект текущего типа. Например:

• Стоит отметить, что парсинг дробных чисел зависит от настроек текущей культуры. В частности, для получения числа double я передаю строку "23,56" с запятой в качестве разделителя. Если бы я передал точку вместо запятой, то приложение выдало ошибку выполнения. На компьютерах с другой локалью, наоборот, использование запятой вместо точки выдало бы ошибку.

• Чтобы не зависеть от культурных различий мы можем установить четкий формат с помощью класса NumberFormatInfo и его свойства NumberDecimalSeparator:

• В данном случае в качестве разделителя устанавливается точка. Однако тем не менее потенциально при использовании метода Parse мы можем столкнуться с ошибкой, например, при передачи алфавитных символов вместо числовых. И в этом случае более удачным выбором будет применение метода TryParse(). Он пытается преобразовать строку к типу и, если преобразование прошло успешно, то возвращает true. Иначе возвращается false :

Если преобразование пройдет неудачно, то исключения никакого не будет выброшено, просто метод TryParse возвратит false, а переменная number будет содержать значение по умолчанию.

Convert

• Класс Convert представляет еще один способ для преобразования значений. Для этого в нем определены следующие статические методы:

• ToBoolean(value)
• ToByte(value)
• ToChar(value)

• ToDateTime(value)
• ToDecimal(value)
• ToDouble(value)
• ToInt16(value)
• ToInt32(value)

• ToInt64(value)
• ToSByte(value)
• ToSingle(value)

• ToUInt16(value)
• ToUInt32(value)
• ToUInt64(value)

• В качестве параметра в эти методы может передаваться значение различных примитивных типов, необязательно строки:

Однако опять же, как и в случае с методом Parse, если методу не удастся преобразовать значение к нужному типу, то он выбрасывает исключение FormatException.

Класс Array и массивы

• Все массивы в C# построены на основе класса Array из пространства имен System. Этот класс определяет ряд свойств и методов, которые мы можем использовать при работе с массивами.

Основные свойства и методы:

• Свойство Length возвращает длину массива
• Свойство Rank возвращает размерность массива

• int BinarySearch (Array array, object? value) выполняет бинарный поиск в отсортированном массиве и возвращает индекс найденного элемента
• void Clear (Array array) очищает массив, устанавливая для всех его элементов значение по умолчанию

• void Copy (Array sourceArray, int sourceIndex, Array destinationArray, int destinationIndex, int length) копирует из массива sourceArray начиная с индекс sourceIndex length элементов в массив destinationArray начиная с индекса destinationIndex
• bool Exists (T[] array, Predicate match) проверяет, содержит ли массив array элементы, которые удовлеворяют условию делегата match

• void Fill (T[] array, T value) заполняет массив array значением value
• T? Find (T[] array, Predicate match) находит первый элемент, который удовлеворяет определенному условию из делегата match. Если элемент не найден, то возвращается null
• T? FindLast (T[] array, Predicate match) находит последний элемент, который удовлеворяет определенному условию из делегата match. Если элемент не найден, то возвращается null

• int FindIndex (T[] array, Predicate match) возвращает индекс первого вхождения элемента, который удовлеворяет определенному условию делегата match
• int FindLastIndex (T[] array, Predicate match) возвращает индекс последнего вхождения элемента, который удовлеворяет определенному условию
• T[] FindAll (T[] array, Predicate match) возвращает все элементы в виде массива, которые удовлеворяет определенному условию из делегата match

• int IndexOf (Array array, object? value) возвращает индекс первого вхождения элемента в массив
• int LastIndexOf (Array array, object? value) возвращает индекс последнего вхождения элемента в массив

• void Resize (ref T[]? array, int newSize) изменяет размер одномерного массива

• void Reverse (Array array) располагает элементы массива в обратном порядке
• void Sort (Array array) сортирует элементы одномерного массива

Разберем самые используемые методы.

• Поиск индекса элемента

Если элемент не найден в массиве, то методы возвращают -1.

Поиск элемента по условию

Изменение порядка элементов массива

• Например, изменим порядок элементов:

• Также можно изменить порядок только части элементов:

В данном случае изменяем порядок только 3 элементов начиная c индекса 1.

Изменение размера массива

• Для изменения размера массива применяется метод Resize. Его первый параметр - изменяемый массив, а второй параметр - количество элементов, которые должны быть в массиве. Если второй параметр меньше длины массива, то массив усекается. Если значение параметра, наоборот, больше, то массив дополняется дополнительными элементами, которые имеют значение по умолчанию. Причем первый параметр передается по ссылке:

Копирование массива

• Метод Copy копирует часть одного массива в другой :

В данном случае копируем 3 элемента из массива people начиная c индекса 1 и вставляем их в массив employees начиная с индекса 0.

Сортировка массива

• Отсортируем массив с помощью метода Sort():

• Этот метод имеет много перегрузок. Например, одна из версий позволяет отсортировать только часть массива: