DseApp.ArrayUtils 1.0.0

DseApp.ArrayUtils

高性能的多维数组一维读写工具类，支持任意维度和基本类型的数组操作。

特性

• ✅ 支持任意维度数组（1D、2D、3D...N维）
• ✅ 支持所有基本类型（int、double、float、bool、string等）
• ✅ 高性能的批量写入操作
• ✅ 类型安全的泛型设计
• ✅ 完善的错误处理和边界检查
• ✅ 跨平台支持（.NET Standard 2.0+）

安装

dotnet add package DseApp.ArrayUtils

快速开始

using DseApp.ArrayUtils;

// 创建二维数组
int[,] matrix = new int[3, 4];

// 单个值读写
ArrayUtils.Write(matrix, 42, 5);  // 在线性索引5位置写入42
int value = ArrayUtils.Read<int>(matrix, 5);  // 读取线性索引5的值

// 批量写入
int[] data = new int[] { 100, 200, 300, 400 };
ArrayUtils.Write(matrix, data, 2);  // 从索引2开始批量写入

// 获取数组信息
int totalLength = ArrayUtils.GetLength(matrix);  // 返回12
string shapeInfo = ArrayUtils.GetShapeInfo(matrix);  // "Rank: 2, Dimensions: [3, 4], Length: 12"

API 参考

核心方法

Read<T>(Array src, int index)

从任意维度数组中按线性索引读取值。

Write<T>(Array src, T value, int index)

向任意维度数组中按线性索引写入值。

Write<T>(Array src, T[] values, int startIndex)

批量向任意维度数组中按起始线性索引写入一维数组数据（高性能版本）。

GetLength(Array src)

获取任意维度数组的总元素个数。

GetLinearIndex(Array src, params int[] indices)

从多维索引获取线性索引。

GetShapeInfo(Array src)

获取数组形状信息。

性能优化

批量写入操作采用了优化的索引递进算法，避免了重复的索引计算：

// 传统方法：每次都重新计算索引
for (int i = 0; i < values.Length; i++)
{
    int[] indices = GetIndicesFromLinearIndex(src, startIndex + i); // O(rank)
    src.SetValue(values[i], indices);
}
// 总复杂度：O(n × rank)

// 优化方法：递进式索引更新
int[] indices = GetIndicesFromLinearIndex(src, startIndex); // 只计算一次
for (int i = 0; i < values.Length; i++)
{
    src.SetValue(values[i], indices);
    IncrementIndices(indices, dimensions); // O(1) 平均复杂度
}
// 总复杂度：O(n + rank)

支持的框架

• .NET Standard 2.0
• .NET Standard 2.1
• .NET 6.0
• .NET 7.0
• .NET 8.0

示例

二维数组操作

int[,] matrix = new int[3, 4];

// 初始化
for (int i = 0; i < ArrayUtils.GetLength(matrix); i++)
{
    ArrayUtils.Write(matrix, i + 1, i);
}

// 读取特定位置
Console.WriteLine(ArrayUtils.Read<int>(matrix, 5)); // 输出: 6

// 批量修改
int[] newData = { 100, 200, 300 };
ArrayUtils.Write(matrix, newData, 3);

三维数组操作

int[,,] cube = new int[2, 3, 4];
int[] data = new int[24];

for (int i = 0; i < data.Length; i++)
{
    data[i] = i + 1;
}

ArrayUtils.Write(cube, data, 0);
Console.WriteLine(ArrayUtils.Read<int>(cube, 23)); // 输出: 24

类型转换

double[,] doubleMatrix = new double[2, 2];
ArrayUtils.Write(doubleMatrix, 3.14159, 0);
double pi = ArrayUtils.Read<double>(doubleMatrix, 0);

贡献

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