在编程中，我们经常需要处理一组相关的数据。数组（Array） 就是用来存储多个值的容器，它让我们能够将相关的数据项组织在一起，进行批量操作和处理。

一、 什么是数组？

数组就像一个多格储物柜，每个格子可以存放一个数据项，所有格子按顺序排列。每个格子都有一个编号（索引），从 0 开始计数。

理解数组的基本概念：

1 # 想象一个水果篮，里面放了几种水果
2 $水果篮 = "苹果", "香蕉", "橙子", "葡萄"
3 
4 # 显示整个水果篮
5 $水果篮

二、 创建数组的简单方法

创建数组非常简单，主要有以下几种方式：

1. 使用逗号分隔

1 # 创建字符串数组
2 $颜色 = "红色", "绿色", "蓝色", "黄色"
3 $颜色
4 
5 # 创建数字数组
6 $数字 = 1, 2, 3, 4, 5
7 $数字

2. 使用@()语法

1 # 创建空数组
2 $空数组 = @()
3 $空数组
4 
5 # 创建有内容的数组
6 $星期 = @("星期一", "星期二", "星期三", "星期四", "星期五")
7 $星期

3. 使用范围运算符

1 # 创建连续数字数组
2 $一到十 = 1..10
3 $一到十
4 
5 # 创建字母数组
6 $前五个字母 = 'a'..'e'
7 $前五个字母

三、 访问数组中的元素

每个数组元素都有一个索引（位置编号），从 0 开始。

1.访问单个元素：

 1 $学生名单 = "张三", "李四", "王五", "赵六"
 2 
 3 # 访问第一个元素（索引0）
 4 $第一个学生 = $学生名单[0]
 5 $第一个学生
 6 
 7 # 访问第三个元素（索引2）
 8 $第三个学生 = $学生名单[2]
 9 $第三个学生
10 
11 # 访问最后一个元素（索引-1）
12 $最后一个学生 = $学生名单[-1]
13 $最后一个学生

2.访问多个元素

1 $数字 = 10, 20, 30, 40, 50, 60
2 
3 # 访问前三个元素
4 $前三个 = $数字[0..2]
5 $前三个
6 
7 # 访问特定位置的元素
8 $选择 = $数字[0, 2, 4]
9 $选择

四、 修改数组内容

我们可以修改现有元素，也可以添加新元素。

1.修改现有元素：

1 $水果 = "苹果", "香蕉", "橙子"
2 
3 # 修改第二个元素
4 $水果[1] = "猕猴桃"
5 $水果

2.添加新元素：

1 $水果 = "苹果", "香蕉", "橙子"
2 
3 # 添加一个新水果
4 $水果 += "草莓"
5 $水果
6 
7 # 可以一次添加多个
8 $水果 += "西瓜", "菠萝"
9 $水果

五、 获取数组信息

了解数组的基本信息对于处理数据很重要。

获取数组长度和内容：

1 $数据 = 100, 200, 300, 400, 500
2 
3 # 获取数组包含多少个元素
4 $元素个数 = $数据.Length
5 "数组包含 $元素个数 个元素"
6 
7 # 显示所有元素
8 $数据

六、 数组的实用操作

1.连接两个数组

1 $组1 = "张三", "李四"
2 $组2 = "王五", "赵六"
3 
4 # 合并两个数组
5 $全体成员 = $组1 + $组2
6 $全体成员

2.查找元素是否存在

1 $水果 = "苹果", "香蕉", "橙子", "葡萄"
2 
3 # 检查是否包含某个元素
4 $有苹果 = $水果 -contains "苹果"
5 $有西瓜 = $水果 -contains "西瓜"
6 
7 "有苹果: $有苹果"
8 "有西瓜: $有西瓜"

七、 实际应用案例

1.学生成绩记录

 1 # 记录5个学生的成绩
 2 $成绩 = 85, 92, 78, 88, 95
 3 
 4 # 显示所有成绩
 5 "所有学生成绩: $成绩"
 6 
 7 # 显示第一个学生的成绩
 8 "第一个学生成绩: " + $成绩[0]
 9 
10 # 显示成绩个数
11 "共有 " + $成绩.Length + " 个成绩记录"

2.购物清单管理

 1 # 创建购物清单
 2 $购物清单 = "牛奶", "面包", "鸡蛋"
 3 
 4 # 显示初始清单
 5 "初始购物清单: $购物清单"
 6 
 7 # 添加新物品
 8 $购物清单 += "水果"
 9 $购物清单 += "蔬菜"
10 
11 # 显示更新后的清单
12 "更新后的购物清单: $购物清单"
13 
14 # 修改第二个物品
15 $购物清单[1] = "全麦面包"
16 "修改后的购物清单: $购物清单"
3.简单的数据统计
 1 # 一组温度数据
 2 $温度记录 = 25, 26, 24, 27, 25, 28
 3 
 4 # 显示数据
 5 "温度记录: $温度记录"
 6 "记录数量: " + $温度记录.Length
 7 
 8 # 使用基本的数学运算分析数据
 9 $温度总和 = $温度记录[0] + $温度记录[1] + $温度记录[2] + $温度记录[3] + $温度记录[4] + $温度记录[5]
10 $平均温度 = $温度总和 / $温度记录.Length
11 
12 "温度总和: $温度总和"
13 "平均温度: $平均温度"

八、 常见问题解答

问题1：数组索引从几开始？
答：数组索引从 0 开始。第一个元素的索引是 0，第二个是 1，以此类推。

问题2：如何知道数组有多少个元素？
答：使用 .Length 属性，如：$数组.Length

问题3：可以创建空数组吗？
答：可以，使用 @() 创建空数组。

问题4：数组可以包含不同类型的数据吗？
答：可以，但通常建议存储相同类型的数据以便处理。

九、 最佳实践建议

1. 使用有意义的数组名

1 # 好的命名
2 $学生名单 = "张三", "李四", "王五"
3 $测试成绩 = 85, 92, 78
4 
5 # 不易理解的命名
6 $a = "张三", "李四"
7 $x = 85, 92, 78

2. 保持数组元素类型一致

1 # 推荐：相同类型
2 $名字 = "张三", "李四", "王五"
3 $分数 = 85, 92, 78
4 
5 # 不推荐：混合类型
6 $混合数据 = "张三", 85, "李四", 92

3. 注意数组索引范围

1 $数组 = 1, 2, 3, 4, 5
2 
3 # 安全访问：先检查长度
4 if ($数组.Length -gt 10) {
5     $元素 = $数组[10]
6 } else {
7     "索引10超出数组范围"
8 }

结语

通过本课学习，你已经掌握了数组的基本概念和操作：

  • 数组的创建和初始化

  • 元素的访问和修改

  • 数组的基本信息获取

  • 简单的数组操作

数组是编程中最基础也是最重要的数据结构之一。它让我们能够高效地处理一组相关的数据，为后续学习更复杂的数据处理技术打下基础。

记住：数组就像是一个有序的储物柜，每个位置都有明确的编号，让我们可以精确地存取数据。

在下一篇中，我们将深入学习类型化数组，了解如何为数组指定明确的数据类型，提高代码的安全性和性能。