F# - 陣列

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陣列是固定大小、從零開始、可變的連續資料元素集合，這些元素都屬於相同的型別。

建立陣列

您可以使用各種語法和方法或使用 Array 模組中的函式來建立陣列。在本節中，我們將討論在不使用模組函式的情況下建立陣列。

在不使用函式的情況下，有三種建立陣列的語法方法：

• 列出 [| 和 |] 之間的連續值，並用分號分隔。
• 將每個元素放在單獨一行，在這種情況下，分號分隔符是可選的。
• 使用序列表達式。

您可以使用點運算子 (.) 和方括號 ([ 和 ]) 訪問陣列元素。

以下示例演示瞭如何建立陣列：

//using semicolon separator
let array1 = [| 1; 2; 3; 4; 5; 6 |]
for i in 0 .. array1.Length - 1 do
   printf "%d " array1.[i]
printfn" "

// without semicolon separator
let array2 =
   [|
      1
      2
      3
      4
      5
   |]
for i in 0 .. array2.Length - 1 do
   printf "%d " array2.[i]
printfn" "

//using sequence
let array3 = [| for i in 1 .. 10 -> i * i |]
for i in 0 .. array3.Length - 1 do
   printf "%d " array3.[i]
printfn" "

編譯並執行程式時，將生成以下輸出：

1 2 3 4 5 6
1 2 3 4 5
1 4 9 16 25 36 49 64 81 100

陣列的基本操作

庫模組 Microsoft.FSharp.Collections.Array 支援對一維陣列的操作。

下表顯示了陣列的基本操作：

在下一節中，我們將看到其中一些功能的用法。

使用函式建立陣列

Array 模組提供了一些從頭開始建立陣列的函式。

• Array.empty 函式建立一個新的空陣列。

• Array.create 函式建立一個指定大小的陣列，並將所有元素設定為給定值。

• Array.init 函式建立一個數組，給定一個維度和一個生成元素的函式。

• Array.zeroCreate 函式建立一個數組，其中所有元素都初始化為零值。

• Array.copy 函式建立一個新陣列，其中包含從現有陣列複製的元素。

• Array.sub 函式從陣列的子範圍生成一個新陣列。

• Array.append 函式透過組合兩個現有陣列來建立一個新陣列。

• Array.choose 函式選擇陣列的元素以包含在新陣列中。

• Array.collect 函式對現有陣列的每個陣列元素執行指定的函式，然後收集函式生成的元素並將它們組合到一個新陣列中。

• Array.concat 函式獲取一系列陣列並將它們組合成一個數組。

• Array.filter 函式獲取一個布林條件函式，並生成一個新陣列，其中只包含輸入陣列中條件為真的那些元素。

• Array.rev 函式透過反轉現有陣列的順序來生成一個新陣列。

以下示例演示了這些函式 -

示例 1

(* using create and set *)
let array1 = Array.create 10 ""
for i in 0 .. array1.Length - 1 do
   Array.set array1 i (i.ToString())
for i in 0 .. array1.Length - 1 do
   printf "%s " (Array.get array1 i)
printfn " "

(* empty array *)
let array2 = Array.empty
printfn "Length of empty array: %d" array2.Length

let array3 = Array.create 10 7.0
printfn "Float Array: %A" array3

(* using the init and zeroCreate *)
let array4 = Array.init 10 (fun index -> index * index)
printfn "Array of squares: %A" array4

let array5 : float array = Array.zeroCreate 10
let (myZeroArray : float array) = Array.zeroCreate 10
printfn "Float Array: %A" array5

編譯並執行程式時，將生成以下輸出：

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Length of empty array: 0
Float Array: [|7.0; 7.0; 7.0; 7.0; 7.0; 7.0; 7.0; 7.0; 7.0; 7.0|]
Array of squares: [|0; 1; 4; 9; 16; 25; 36; 49; 64; 81|]
Float Array: [|0.0; 0.0; 0.0; 0.0; 0.0; 0.0; 0.0; 0.0; 0.0; 0.0|]

示例 2

(* creating subarray from element 5 *)
(* containing 15 elements thereon *)

let array1 = [| 0 .. 50 |]
let array2 = Array.sub array1 5 15
printfn "Sub Array:"
printfn "%A" array2

(* appending two arrays *)
let array3 = [| 1; 2; 3; 4|]
let array4 = [| 5 .. 9 |]
printfn "Appended Array:"
let array5 = Array.append array3 array4
printfn "%A" array5

(* using the Choose function *)
let array6 = [| 1 .. 20 |]
let array7 = Array.choose (fun elem -> if elem % 3 = 0 then
   Some(float (elem))
      else
   None) array6

printfn "Array with Chosen elements:"
printfn "%A" array7

(*using the Collect function *)
let array8 = [| 2 .. 5 |]
let array9 = Array.collect (fun elem -> [| 0 .. elem - 1 |]) array8
printfn "Array with collected elements:"
printfn "%A" array9

編譯並執行程式時，將生成以下輸出：

Sub Array:
[|5; 6; 7; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18; 19|]
Appended Array:
[|1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9|]
Array with Chosen elements:
[|3.0; 6.0; 9.0; 12.0; 15.0; 18.0|]
Array with collected elements:
[|0; 1; 0; 1; 2; 0; 1; 2; 3; 0; 1; 2; 3; 4|]

搜尋陣列

Array.find 函式獲取一個布林函式，並返回第一個使函式返回 true 的元素，否則引發 KeyNotFoundException。

Array.findIndex 函式的工作方式類似，只是它返回元素的索引而不是元素本身。

以下示例演示了這一點。

Microsoft 提供了這個有趣的程式示例，它查詢給定數字範圍內第一個既是完全平方數又是完全立方數的元素 -

let array1 = [| 2 .. 100 |]
let delta = 1.0e-10
let isPerfectSquare (x:int) =
   let y = sqrt (float x)
   abs(y - round y) < delta

let isPerfectCube (x:int) =
   let y = System.Math.Pow(float x, 1.0/3.0)
   abs(y - round y) < delta

let element = Array.find (fun elem -> isPerfectSquare elem && isPerfectCube elem) array1

let index = Array.findIndex (fun elem -> isPerfectSquare elem && isPerfectCube elem) array1

printfn "The first element that is both a square and a cube is %d and its index is %d." element index

編譯並執行程式時，將生成以下輸出：

The first element that is both a square and a cube is 64 and its index is 62.