C# 索引器進階應用（二）：多維資料、複雜結構與計算結果封裝

前言

索引器不限於一維陣列，可封裝多維陣列、空間資料、樹/圖結構、多因子計算結果。本文以法定節日資訊查詢為例，展示類 DateTimePicker 的直觀存取體驗。

公曆節日資訊類別

public class GregorianCalendarFixture
{
    private Dictionary _holidays = new();

    public GregorianCalendarFixture()
    {
        // 初始化固定節日
        _holidays[new DateTime(1, 1, 1)] = new HolidayInfo("元旦", HolidayType.National);
        _holidays[new DateTime(1, 2, 14)] = new HolidayInfo("情人節", HolidayType.Observance);
        // ... 更多節日
    }

    // 依日期查詢（支援年份忽略）
    public HolidayInfo this[DateTime date]
    {
        get
        {
            var key = new DateTime(1, date.Month, date.Day); // 正規化至元年
            return _holidays.TryGetValue(key, out var info) ? info : null;
        }
    }

    // 依月、日查詢
    public HolidayInfo this[int month, int day]
    {
        get => this[new DateTime(1, month, day)];
    }

    // 依節日名稱查詢（反向索引）
    public IEnumerable this[string holidayName]
    {
        get => _holidays.Where(kv => kv.Value.Name == holidayName).Select(kv => kv.Key);
    }
}

使用體驗

var cal = new GregorianCalendarFixture();

var today = cal[DateTime.Today];           // 今天是否為節日
var newYear = cal[1, 1];                   // 1月1日
var valentineDates = cal["情人節"];        // 所有情人節日期

適用資料結構類型

設計原則

• 語意直觀：參數順序、名稱符合領域慣例（如 x, y, z、row, col）。
• 效能可控：內部用字典、陣列或空間索引（KD-Tree、R-Tree）支援 O(1) 或 O(log n) 查詢。
• 邊界處理：超出範圍回傳 null 或拋出 ArgumentOutOfRangeException，文件化行為。

結語

索引器是封裝複雜資料存取邏輯的利器。善用多參數、多載、泛型輔助，能讓任何資料結構呈現陣列般直觀的存取介面。