C#中带有"包边"的二维数组

Question

警告:我是C#newb.除了回答我的问题,如果您在看到我的代码后有任何一般的提示,欢迎他们.

假设我在C#中定义了一个大小为10x10的二维数组:

var arr = new int[10,10];

访问索引超出0-9范围的元素是错误的.在某些应用程序中(例如,某些2D阵列代表世界的游戏),必须"包裹"阵列的边缘.所以举个例子

arr[-1, 0]

实际上会引用arr [9,0]中的元素.

我一直在使用的一种方法是以下课程.我没有将System.Array子类化,因为C#显然禁止这样做.

用法示例:

var grid = new Grid(10,10);
grid.set(-1, 0, 100); // Set element at (-1,0) to value 100.
grid.at(-1,0); // retrieve element at (-1,0)

班级本身:

class Grid
{
    public int[,] state;

    public int width { get { return state.GetLength(0); } }
    public int height { get { return state.GetLength(1); } }

    public Grid(int width_init, int height_init)
    {
        state = new int[width_init, height_init];
    }

    int mod(int a, int b)
    {
        if (a >= 0)
            return a % b;
        else
            return (b + a % b) % b;
    }

    int wrap_x(int x) { return mod(x, width); }
    int wrap_y(int y) { return mod(y, height); }

    public int at(int x, int y)
    {
        return state[wrap_x(x), wrap_y(y)];
    }

    public void set(int x, int y, int val)
    {
        state[wrap_x(x), wrap_y(y)] = val;
    }    

    // more stuff here...
}

问题:是否有提供此类课程的游戏/创意编码框架？

问题:您能想到mod我在上面可以使用的更简单吗？

为了处理每个元素以及相应的"x"和"y",我使用以下方法:

public void each(Action<int, int, int> proc)
{
    for (int x = 0; x < width; x++)
        for (int y = 0; y < height; y++)
            proc(x, y, state[x, y]);
}

问题:我四处寻找在System.Array上定义的类似方法,但我找不到一个.我错过了吗？

问题:在上面,for(int x = 0; x < width; x++)表达"从零到N由1"的常用成语.有没有一种机制在C#中表达这一点？即我想把上面的内容写成:

width.up_to((x) =>
    height.up_to((y) =>
        proc(x, y, state[x, y]);

哪里up_to是整数的方法.有没有up_to已定义的东西？

与mapScheme 类似,这里是一个map应用于Func每个元素及其相应索引的方法.它返回一个新的Grid.

public Grid map(Func<int, int, int, int> proc)
{
    var grid = new Grid(width, height);
    each((x, y, val) => grid.state[x, y] = proc(x, y, val));
    return grid;
}

问题:假设我设置了一个子类class World : Grid,它添加了额外的实例变量.上面的问题map是,当在一个实例上调用时World,你得到一个Grid,而不是一个World.我该怎么解决这个问题？这完全是错误的做法吗？也许更好的设计不是子类,Grid而是将其作为实例变量保留World.

对不起,提交时间很长.:-)

更新:我分别问了一个问题upto并得到了一些好的答案.

Answer 1

您可以做的一件事就是过载[,]:

public int this[int x, int y]
{
    get { return state[wrap_x(x), wrap_y(y)]; }
    set { state[wrap_x(x), wrap_y(y)] = value; }
}

如果您发现语法更合适,那就去吧.

关于你的mod功能,我能提出的最好的建议是使那些变量(a和b)有意义.index而且maxSize你应该这样做.

其他的东西:

• 你的state变量应该是私有的.
• 除非您绝对需要整数,否则请考虑使用通用类型的state数组.你的Grid班级成了Grid<T>.
• 与支架[,]过载,你可以摆脱你at和set功能.
• 至于你的世界级,有一个简化的网格,要问的问题是这个经典:是或有？你的世界是一个网格还是它有一个网格？只有你能回答,但我倾向于HAS.
• 考虑一个Grid构造函数,它将现成的2d数组作为参数:

例:

public Grid(int[,] state)
{
    this.state = state;
}

• mod 可以对任何值(多次环绕)进行有效修改.

例:

int mod(int index, int maxSize)
{
    while (index < 0) index += maxSize;
    return index % maxSize;
}

结果:

• mod(0,10) => 0
• mod(1,10) => 1
• mod(-1,10) => 9
• mod(10,10) => 0
• mod(-10,10) => 0
• mod(11,10) => 1
• mod(-11,10) => 9