C# Array 陣列靜態方法完整指南：建立、搜尋、排序、複製與多維操作

System.Array 提供豐富的靜態方法統一操作所有陣列類型。本文系統歸納陣列建立、搜尋、排序、複製、清除、多維建立等核心靜態方法，並附帶實際代碼驗證。

一、陣列定義與初始化

// 標準語法
int[] classNum = new int[20]; // 宣告並配置

// 初始化列表
int[] intArray = { 1, 2, 1, 3 };

// 多維陣列
int[,] matrix = new int[3, 4];
int[,,] cube = new int[2, 3, 4];

二、核心靜態方法分類詳解

1. 搜尋方法

驗證範例

int[] arr = { 1, 2, 1, 3 };
Console.WriteLine("IndexOf 1: " + Array.IndexOf(arr, 1));       // 0
Console.WriteLine("LastIndexOf 1: " + Array.LastIndexOf(arr, 1)); // 2

2. 排序方法

• Sort(Array)：就地排序（實作 IComparable 的元素）
• Sort(Array, IComparer)：自訂比較器排序
• Sort(Array, index, length)：部分排序
• Sort(keys, items)：依鍵陣列排序並同步調整值陣列

3. 複製與建立

4. 其他實用方法

• Clear(Array, index, length)：將範圍元素設為預設值（0/null/false）
• Reverse(Array) / Reverse(Array, index, length)：反轉
• SetValue(value, index...) / GetValue(index...)：動態索引存取
• Clone()：實例方法，淺層複製
• AsReadOnly(Array)：回傳唯讀包裝

三、動態建立多維陣列實戰

// 建立 2x3 二維陣列
Array matrix = Array.CreateInstance(typeof(int), 2, 3);
matrix.SetValue(10, 0, 0);
matrix.SetValue(20, 1, 2);
Console.WriteLine("matrix[0,0]=" + matrix.GetValue(0, 0)); // 10
Console.WriteLine("matrix[1,2]=" + matrix.GetValue(1, 2)); // 20

// 建立自訂下限陣列 (索引從 1 開始)
Array custom = Array.CreateInstance(typeof(string), new[] { 3 }, new[] { 1 });
custom.SetValue("A", 1); custom.SetValue("B", 2); custom.SetValue("C", 3);
Console.WriteLine("custom[1]=" + custom.GetValue(1)); // A

四、完整驗證程式碼

int[] intArray = { 1, 2, 1, 3 };
Console.WriteLine("Array.IndexOf(intArray, 1) = " + Array.IndexOf(intArray, 1));     // 0
Console.WriteLine("Array.LastIndexOf(intArray, 1) = " + Array.LastIndexOf(intArray, 1)); // 2

輸出結果見圖示。

五、最佳實踐提醒

1. BinarySearch 前必須 Sort，否則結果未定義
2. Copy 目標陣列必須預先配置足夠大小
3. CreateInstance 適用於運行時才確定類型/維度的動態場景
4. 多維陣列優於交錯陣列（[][]）於記憶體連續性與快取友善度
5. 現代代碼優先使用 Span<T>/Memory<T> 進行零複製切片操作

熟練掌握 Array 靜態方法，是處理陣列演算法、序列化、互操作等底層開發的基本功。

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