Visual Basic.NET程序设计课件第5章

第3章复合数据类型主编：制作：本章主要讲解内容5.1枚举5.2数组5.3结构5.4集合5.5综合应用5.1枚举5.1.1枚举类型的定义枚举类型使用关键字Enum语句来声明，其语法格式如下：[访问权限]Enum枚举类型名称成员名[=常数表达式]

成员名[=常数表达式]……EndEnum说明：（1）访问权限为可选项，可以为public和private，默认情况下，访问权限为public。（2）使用Enum关键字声明枚举类型。（3）成员名是必选项，是定义枚举中的常数。默认情况下，枚举中的第一个常数初始值为0，后面的常数依次递增1。（4）常数表达式是可选项，可以显式为成员名指定一个常数，类型可以是Byte、Integer、Long、Short类型，默认为Long类型。举例例如，定义一个枚举类型ColorVal：PublicEnumColorValRedGreenBlueEndEnum5.1.2枚举的使用枚举类型声明后，就可以定义该枚举类型的变量，然后使用该变量存储枚举成员的值。若要引用枚举类型中的成员，可以使用下列格式：<枚举类型名>.<成员名>例如要引用ColorVal枚举类中的Green颜色值，可以使用下列方法：DimcolorAsColorValcolor=ColorVal.Green【例5.1】编写一个程序，用来实现简单的菜单选择操作，菜单包含有1.Add，2.Modify，3.Delete，4.Save。分析：这四种操作可以组成一个枚举，然后通过文本框输入不同操作所对应的编号，点击命令按钮提示所选择的操作。5.2数组5.2.1数组的几个基本概念1．数组与数组元素2．数组的类型3．数组的维数5.2.2数组的声明数组须先声明后使用，声明数组的语法格式如下：访问修饰符数组名(下标1上界[,下标2上界…])[As

数据类型]说明：（1）“访问修饰符”可以是Dim、Private、Static、Public，通常使用Dim关键字。（2）省略“数据类型”，默认数组为Object类型。（3）“数组名”与简单变量的命名规则相同。但在同一个过程中，数组与简单变量不能同名，即不能在某个过程中同时声明数组a和变量a。（4）下标上界的个数代表数组的维数。例如：Dima(30)AsString '声明一维字符串型数组aDimb(30,5)AsInteger '声明二维整型数组bDimc(10,5,5)AsSingle '声明三维单精度浮点型数组c（5）声明数组时的下界为0，不能改变。与VB6.0不同，VisualBasic.NET上界不一定非要是常量或者常量表达式，也可以是变量，但在使用时，上界最好使用常量或者常量表达式。例如，以下声明数组的语句都是合法的：DimmAsIntegerm=100Dima(m)AsInteger'这里的m是变量，不提倡使用建议使用常量作为下标上界：ConstmAsInteger=100Dima(m)AsInteger'这里的m是常数（6)下标必须是整数，否则系统将按四舍五入自动取整。例如：Dima(3.5)AsInteger'这里下标上界为45.2.2数组的初始化1．一维数组初始化语法格式为：Dim数组名()[As数据类型]={初始值序列}说明：（1）格式中“初始值序列”要用花括号括起来，并且各数据必须为常数，各数据间用逗号隔开。（2）当对数组进行初始化时，不能在数组名后的圆括号内指定下标上界，数组元素个数由初始值个数决定。例如：Dima()AsInteger={1,2,3,4,5}表示声明了整型数组a，共有5个元素，并进行了初始化，其中a(0)=1，a(1)=2，a(2)=3，a(3)=4，a(4)=5。下面数组初始化是错误的：Dima(4)AsInteger={1,2,3,4,5} '指明了下标的上界2．二维数组初始化语法格式为：Dim数组名（，）[AS数据类型]={{第1行初始值}，{第2行初始值}，…，{第n行初始值}}说明：（1）数组名后的圆括号内必须有一个“，”，以指明是个二维数组。（2）数组第一维个数由内层花括号个数确定，第二维个数由每行元素个数确定。例如：Dima(,)AsInteger={{1,2,3},{4,5,6}}声明了一个二维数组a，含有2行3列，并进行初始化，其中a(0)(0)=1a(0)(1)=2a(0)(2)=3a(1)(0)=4a(1)(1)=5a(1)(2)=65.2.3数组的基本操作数组的基本操作包括对其元素的赋值和引用、输入和输出。对数组元素的大部分操作如同简单变量，例如，对数组元素进行赋值：a(1)=1:a(2)=1a(3)=(a(1)+a(2))/2其中，第2条语句对a(3)赋值，也包含了对a(1)和a(2)这两个数组元素的引用。不管是哪种情况，在使用数组元素时都要注意以下几点：（1）使用数组元素时，数组名、数组类型和维数必须与数组声明时一致。（2）使用数组元素时，下标值应在数组声明时所指定的范围之内。（3）使用数组时其元素下标可以用常量，也可以用变量、函数及表达式等。（4）要特别注意区分下面两条语句中数字10的含义：Dima(10)AsInteger'声明数组a的下标上界等于10a(10)=85'给数组a中的下标为10的元素赋值数组的输入、输出本质上与简单变量没有区别，但由于数组本身所具备的特点，其输入、输出往往是利用循环结构实现的。【例5.2】给一维数组a赋初值，要求每个元素的值等于其下标的平方，并输出其下标和元素的值。分析：利用循环结构可以实现数组的输入和输出，只要将循环变量作为数组元素的下标，并在每次循环中依次改变循环变量的值，即可访问数组中的所有元素。界面设计：建立一个窗体，增加一个文本框，将MultiLine设置为True，添加一个命令按钮，将Text属性设置为“计算”。5.2.4ForEach…Next语句与For...Next语句一样，两者都可以执行循环操作，但是当需要为集合或数组的每个元素重复执行一组语句时，使用ForEach...Next循环更方便。其一般格式为：ForEach成员变量[As数据类型]In数组或者集合[语句][ExitFor]Next[成员变量]说明：（1）成员变量：用于循环访问集合的元素。在ForEach语句中是必选项，在Next语句中是可选项。（2）数据类型：成员变量的数据类型。如果尚未声明成员变量，则是必选项。（3）数组或者集合：必选项，需要遍历的数组或者集合。（4）语句：要执行的循环体，一条或者多条语句。（5）ExitFor：可选。将控制转移到ForEach循环外。【5.3】定义一个5行5列的矩阵，并利用随机函数给矩阵赋1~100之间的数，求所有偶数的和。分析：矩阵是一个二维数组，如果使用For…Next语句，则要使用嵌套循环。ForEach…Next语句可以遍历数组中的每个元素，而不管数组的维数，这对于多维数组的遍历操作是非常方便的。5.2.5数组的使用数组是程序设计中最为常用的一种数据结构，离开了数组，许多问题会变得较为复杂，或者难以解决。本节从几个最常用的方面介绍数组的实际应用。1．数据统计和处理利用数组中存储的信息，可以对数据进行各种统计和处理，例如，求最大值、最小值和平均值，对数据和信息进行分类统计等。图5-4求最大数、最小数和平均值【例5.4】从键盘输入10个数据，找出其中的最大数、最小数和平均值，并输出高于平均值的数据及其个数。分析：求最大数、最小数和平均值，可以不使用数组，但要查找其中高于平均值的数据，如果不使用数组，就必须在求得平均值之后再次输入所有数据才能进行比较。因此，使用数组可以简化问题的解决。【例5.5】统计选票。设有10名候选人，试统计每个人的选票。分析：设置候选人的代号分别为1，2，…，10，并规定输入i表示第i个人得一张选票。这样，就将问题转化为统计输入了多少个1，多少个2，……，多少个10。【例5.6】从键盘输入一个字符串，判断每一个字母（不区分大小写）出现的次数。分析：这是一个分类统计问题，可以借鉴上一道例题的设计思想，用一个内含26个元素的一维数组存放26个字母出现的次数。（提示：大写字母“A”的ASCII码为65，大写字母“Z”的ASCII码为90）2．矩阵操作可以将二维数组看作一个m行n列的矩阵，以进行有关行列式的操作，例如，针对各行、各列、对角线上的元素或者上、下三角形中的元素进行操作，又如求两个矩阵的和、差或者乘积等。本节仅讨论一些简单的矩阵操作及其应用。【例5.7】设有一个5×5的方阵，分别计算两条对角线上的元素之和。分析：主对角线上元素的行号与列号相等。对于一个m×m的方阵，其次对角线上元素的行号与列号之和等于m-1。为简单起见，数组元素可由程序自动产生。设计：Form窗体上增加三个文本框，TextBox1显示矩阵，MutiLine设置为True，TextBox2和TextBox3输出两个对角线的和。3．递推问题递推算法可以用循环结构来实现，这在4.4.5节已有介绍。该算法的核心是通过前项计算后项，从而将一个复杂的问题转换为一个简单过程的重复执行。由于一个数组本身就包含了一系列变量，因此利用数组可以简化递推算法。【例5.8】改写例4.24，输出斐波那契（Fibonacci）数列的前20项。分析：可以用一个数组f来存放斐波那契数列，则初始条件为f(0)=1和f(1)=1，递推公式为f(i)=f(i-1)+f(i-2)。4．排序问题排序是数组应用中最重要的内容之一。排序的方法很多，例如，比较法、选择法、冒泡法、插入法及Shell排序等。下面介绍最常用的3种排序方法：比较法、选择法和冒泡法。（1）比较法排序设有10个数，存放在数组a中，比较法排序的思路如下（以降序排列为例）。第1轮：将a(0)与a(1)～a(9)逐个比较。先比较a(0)与a(1)，若a(0)<a(1)，则交换a(0)和a(1)中的数据，再比较a(0)与a(2)，a(0)与a(3)，……，并将每次比较的较大数交换到a(0)中。这样，第1轮结束后，a(0)中存放的必然是10个数中的最大数。第2轮：将a(1)与a(2)～a(9)逐个进行比较，方法同上，故第2轮结束后，a(1)中存放的是a(1)～a(9)这9个数中的最大者。继续进行第3轮、第4轮、……，直到第9轮。其中，第9轮只需要比较a(8)与a(9)两个数据。至此，10个数已按从大到小的顺序存放在数组a中。a(i)<a(j)比较法排序（n个数按降序排列）的流程图如图5-7所示。Fori=0ton-2Forj=i+1ton-1真假a(i)与a(j)互换Fori=0ton-2Forj=i+1ton-1真假a(i)与a(j)互换【例5.9】产生10个随机整数，用“比较法排序”按从大到小的顺序输出数据程序代码如下：PrivateSubForm5_Load(ByValsenderAsSystem.Object,ByValeAsSystem.EventArgs)HandlesMyBase.Load

Dima(9)AsIntegerDimiAsInteger,jAsInteger,tAsInteger

Randomize()Console.WriteLine("原始数据如下：")Fori=0To9a(i)=Int(200*Rnd())+100'产生10个随机整数，区间[100,299]

Console.Write(a(i)&vbTab)

NextiFori=0To8Forj=i+1To9Ifa(i)<a(j)Thent=a(i):a(i)=a(j):a(j)=t'交换a(i)与a(j)EndIfNextNextConsole.WriteLine()Console.WriteLine("按从大到小的顺序排列输出：")Fori=0To9

Console.Write(a(i)&vbTab)

NextConsole.WriteLine()EndSub（2）选择法排序比较法排序比较容易理解，但在排序时可能产生较多的交换次数。选择法排序针对此不足进行了改进，其算法如下（以10个数的降序排列为例）。第1轮：引入一个指针变量k，k指向0（先假定第1个元素最大），将a(0)与a(1)比较，若a(0)<a(1)，则将k指向1，即将指针指向较大者。再将a(k)与a(2)～a(9)逐个比较，并在比较的过程中将k指向其中的较大数。完成比较后，k指向10个数中的最大者。如果k<>0（与假定不符），交换a(k)和a(0)；如果k=0，表示a(0)就是这10个数中的最大数，不需要进行交换。第2轮：将指针k指向1（再假定第2个元素为余下的最大数），将a(1)与a(2)～a(9)逐个比较，方法同上。继续进行第3轮、第4轮、……，直到第9轮。选择法排序每轮最多进行一次交换，以n个数按降序排列为例，其流程图如图5-8所示。其中，k<>i表示在第i轮比较的过程中，指针k曾经移动过，需要互换a(i)与a(k)，否则不进行任何操作。Fori=0ton-2k=i

Forj=i+1ton-1真假K=j真假

a(k)与a(i)互换【例5.10】改写例5.9，用“选择法排序”实现10个随机整数的降序排列。设计：按照选择法排序的算法及其流程图（见图5-8）进行设计。改写排序部分的代码如下：

Fori=0To8k=iForj=i+1To9Ifa(k)<a(j)Thenk=j'指针k指向大数

NextIfk<>iThent=a(k):a(k)=a(i):a(i)=tNext（3）冒泡法排序冒泡法排序的基本思想是：将待排序的数看作是竖着排列的“气泡”，每次比较相邻的两个数，小数上浮，大数下沉（这只是一种形象的说法，根据排序要求，亦可改为大数上浮，小数下沉）。冒泡法排序的具体算法如下（以10个数的升序排列为例）。第1轮：先将a(0)与a(1)比较，如果a(0)>a(1)，交换a(0)和a(1)，使得a(1)存放较大数。再将a(1)与a(2)比较，并将较大的数放入a(2)中，……，依次比较相邻两数，直到a(8)与a(9)。最后将10个数中的最大者放入a(9)中。第2轮：依次将a(0)与a(1)、a(1)与a(2)，……，直到a(7)与a(8)，最后将此轮9个数中的最大者放入a(8)中。继续进行第3轮、第4轮、……，直到第9轮。冒泡法排序（n个数按升序排列）的算法流程图如图5-9所示。Fori=0ton-2Forj=0ton-2-i真假a(j)与a(j+1)互换【例5.11】产生10个随机整数，用“冒泡法排序”按从小到大的顺序输出数据。设计：按照冒泡法排序的算法及其流程图（见图5-9）进行设计。程序代码如下：改写排序部分的代码如下：

Fori=0To8Forj=0To8-iIfa(j)>a(j+1)Thent=a(j):a(j)=a(j+1):a(j+1)=tNextNext5.2.6动态数组静态数组在声明时已经指定了各维的大小。但数组的大小到底多大才算合适，有时可能是无法事先确定的。如果希望在运行时能够改变数组的大小，就要用到动态数组。使用动态数组可以更加有效的利用内存。其格式为：ReDim[Preserve]数组名(下标1上界[，下标2上界]...)例如：Dima()AsInteger '声明数组a,无指定大小ReDima(10) '重新改变数组a的大小Dimb(5)AsInteger '声明数组b,有5个元素ReDimb(10) '重新改变数组b的大小,有10个元素Dimc(10,10)AsIntegerReDimc(15,15) '重新定义二维数组,有15×15个元素说明：（1）与Dim语句不同，ReDim语句是一个可执行语句，故只能在过程中使用。（2）可以用ReDim语句改变数组的各维数的大小，但不能够改变数组的维数及数组的数据类型。（3）用ReDim语句重新定义一个数组的大小，数组中各元素原有的值将丢失，重新将数组元素的值初始化。如果想保留数组中原有数组元素的值，加上关键字Preserve，但这时只能改变数组最后一维的大小。【例5.12】从键盘任意输入n个数，按从小到大的顺序排列输出。设计：原始数据和排序后的数据可以用TextBox控件显示。输入数据的个数通过InputBox对话框接收，然后利用ReDim语句重新定义数组。数据采用比较法进行排序。【例5.13】输出杨辉三角形（Pascal三角形）。分析：一个8行杨辉三角形如图5-8所示。杨辉三角形中的各行是二项式(a+b)n展开式中各项的系数。由图5-8可以看出，杨辉三角形第1列元素及对角线上的元素均为1，其余各项的值都是其上一行中前一列元素与同列元素之和。若上一行的同列中没有元素则认为是0。由此可得如下递推关系：5.3结构实际的信息处理过程中，有许多信息是由多个不同类型的数据组合在一起进行描述的，而且这些不同类型的数据互相联系组成了一个有机的整体。例如，要表示一个学生的信息，学生有学号、姓名、性别、出生日期、成绩，含有5个数据项，并且数据类型也不一样。此时，就要用到一种新的复合类型——结构。5.3.1结构的定义VisualBasic.NET中，结构的定义用Strcture语句开始，以EndStructure语句结束，语法格式如下：[访问限定符]Structure结构名变量声明

[过程声明]EndStructure例如：PublicStructureSTUDENTDimxhAsString'学号

DimxmAsString'姓名

DimxbAsBoolean'性别

DimcjAsInteger'成绩EndStructure定义一个结构STUDENT，含有学号、姓名、性别、成绩四个基本信息。说明：（1）访问限定符可以是Public、Friend、Private，省略不写，默认为Public。（2）结构名为有效的VisualBasic.NET标识符。（3）变量声明，必选项。变量声明的方法和普通变量的声明方法一样，可以用Dim、Private、Public语句声明。结构中的变量经常也称为结构的数据成员，一个结构中至少要有一个成员变量或事件。（4）过程声明，可选项。和VB6.0不同，VisualBasic.NET的结构体中可以包含Function、Property、或者Sub过程的声明，一般不常使用。（5）Structure语句在模块级使用，即VisualBasic.NET不允许在过程内部声明结构，只能在源文件、模块、接口或者类内部声明结构。（6）结构中可以包含其他结构，即一个结构内部的数据成员可以是一个结构类型的变量。5.3.2定义结构类型变量结构只是用户定义的一种数据类型，因此要通过定义结构类型的变量来使用这种类型。结构类型变量的定义与普通变量的定义类似，语法格式为：[Dim|Public|Private]变量1，变量2…变量nAs结构类型名例如：Dimstu1,stu2AsSTUDENT定义两个STUDENT结构类型的变量stu1和stu2。5.3.3结构类型变量成员的引用定义完结构类型变量，该变量就拥有该种结构类型的所有成员，引用成员的格式：结构类型变量名.成员名例如，要引用前面定义的结构变量stu1中的学号、姓名，则表示为：stu1.xh,stu1.xm。5.3.4结构类型变量的赋值结构体变量的赋值，就是对其内部数据成员的赋值，内部数据成员可以像普通变量一样被赋值，参加各种运算，例如对变量stu1中的所有成员赋值：stu1.xh=2012101stu1.xm="张三平"stu1.xb=Truestu1.cj=85逐个为成员变量赋值，书写非常麻烦，可以使用With...EndWith语句，格式为：With结构类型变量名语句块EndWith例如上述对stu1的赋值，可以简化为：Withstu1.xh=2012101.xm="张三平".xb=True.cj=85EndWith另外，结构类型变量支持整体赋值，比如将结构变量stu1的信息赋值给stu2，则可执行：stu2=stu1。【例5.14】编写一个简单的程序，输入5个学生的基本信息，并将其输出。分析：每个学生信息可以定义为一个结构类型，5个学生，可以定义成一个数组，只不过数组类型为结构类型。设计：利用InputBox函数输入5个学生的基本信息，在一个文本框中输出该学生的信息，建立一个windows窗体，窗体上增加一个文本框，文本框MultiLine属性设置为True。程序代码如下：5.4集合VisualBasic.NET提供了一个预定义对象集合（Collection），可以存放多个数据项，其功能类似于前面所讲的数组，也是由元素组成的，而且也可以通过索引值来引用数据元素，但使用起来比数组更灵活、更方便。与数组相比，集合可以随意添加删除元素，而不需要重新定义集合的大小；集合可以存储不同类型的数据，而数组只能存储统一类型的数据；数组要声明元素的类型，集合类的元素类型是Object。5.4.1创建集合对象集合是一个预定义对象，建立一个集合对象，要用New关键字建立一个Collection类的实例。其语法格式如下：Dim集合对象名AsNewCollection()例如建立一个Student集合对象：DimStudentAsNewCollection()5.4.2集合的使用集合的使用主要有三种操作，即在集合中添加、删除、查找数据项，下面介绍Collection类中封装的几个方法和属性。1．Add方法格式：集合对象名.Add(Item[,Key][,Before][,After])功能：向集合中添加数据项。说明：（1）Item，必需。指定要添加到集合的数据项。（2）Key，可选。指定键值，是一个唯一的字符串表达式，可作为索引值使用，用来标示集合中的一个数据成员。（3）Before，可选。指定集合中的相对位置的表达式。将要添加的元素放在集合中由Before参数标识的元素前面。（4）Afte