Złożone typy danych

Czym są złożone typy zmiennych?

W przeciwieństwie do prostych typów danych (takich jak int, double, char, bool), złożone typy danych to struktury, które mogą przechowywać wiele wartości lub obiekty z różnymi cechami. Złożone typy są kluczowe, gdy chcemy pracować z bardziej skomplikowanymi strukturami danych, takimi jak tablice, listy, obiekty klas i wiele innych.

Złożone typy danych pozwalają nam:

• Przechowywać więcej niż jedną wartość.
• Grupować różne typy danych.
• Modelować rzeczywiste obiekty (np. ucznia, samochód) w programie.

Rodzaje złożonych typów danych w C#

a) Tablice (Array)

Tablica to kolekcja elementów tego samego typu, która przechowuje wiele wartości pod jedną nazwą. Każdy element tablicy ma swój indeks (numer), za pomocą którego można się do niego odwołać.

Przykład użycia tablicy:

// Deklaracja tablicy liczb całkowitych o długości 5
int[] liczby = new int[5];

// Przypisanie wartości do tablicy
liczby[0] = 10;
liczby[1] = 20;
liczby[2] = 30;
liczby[3] = 40;
liczby[4] = 50;

// Wypisanie wartości z tablicy
Console.WriteLine(liczby[0]);  // Wypisze: 10
Console.WriteLine(liczby[4]);  // Wypisze: 50

Możliwości, jakie daje tablica:

• Przechowywanie dużej ilości danych tego samego typu.
• Łatwy dostęp do elementów przez indeks.
• Możliwość przechowywania danych w uporządkowany sposób.

Listy (List<T>)

Lista to bardziej zaawansowana wersja tablicy, która pozwala na dynamiczne dodawanie i usuwanie elementów. Lista może rosnąć lub zmniejszać się w trakcie działania programu.

Przykład użycia listy:

// Tworzenie listy typu int
List<int> liczby = new List<int>();

// Dodawanie elementów do listy
liczby.Add(10);
liczby.Add(20);
liczby.Add(30);

// Wypisanie wszystkich elementów listy
foreach (int liczba in liczby)
{
    Console.WriteLine(liczba);
}

Możliwości, jakie daje lista:

• Dynamiczne dodawanie i usuwanie elementów.
• Przechowywanie elementów w sposób podobny do tablicy, ale z większą elastycznością.
• Łatwość manipulacji danymi (dodawanie, usuwanie, przeszukiwanie).

Klasy

Klasa to szablon, z którego możemy tworzyć obiekty. Klasy są jednym z fundamentów programowania obiektowego i pozwalają na grupowanie danych oraz metod (funkcji), które na tych danych operują.

Przykład klasy:

// Definiowanie klasy Uczen
public class Uczen
{
    // Właściwości ucznia
    public string Imie;
    public int Wiek;

    // Konstruktor klasy
    public Uczen(string imie, int wiek)
    {
        Imie = imie;
        Wiek = wiek;
    }

    // Metoda do wypisania informacji o uczniu
    public void WypiszInformacje()
    {
        Console.WriteLine("Imię: " + Imie + ", Wiek: " + Wiek);
    }
}

// Tworzenie obiektu klasy Uczen
Uczen uczen1 = new Uczen("Kasia", 12);
uczen1.WypiszInformacje();  // Wypisze: Imię: Kasia, Wiek: 12

Możliwości, jakie dają klasy:

• Modelowanie rzeczywistych obiektów (np. ucznia, samochodu) w programie.
• Grupowanie danych i metod w jednej strukturze.
• Możliwość tworzenia wielu obiektów na podstawie jednego szablonu (klasy).

Słowniki (Dictionary<TKey, TValue>)

Słownik to struktura danych, która przechowuje pary klucz-wartość. Każda wartość w słowniku jest identyfikowana przez unikalny klucz.

Przykład użycia słownika:

// Tworzenie słownika, gdzie kluczem jest string, a wartością int
Dictionary<string, int> oceny = new Dictionary<string, int>();

// Dodawanie elementów do słownika
oceny.Add("Jan", 5);
oceny.Add("Anna", 4);

// Wypisanie oceny ucznia o imieniu Jan
Console.WriteLine("Ocena Jana: " + oceny["Jan"]);  // Wypisze: Ocena Jana: 5

Możliwości, jakie daje słownik:

• Przechowywanie danych, które można łatwo wyszukiwać po kluczach.
• Łatwy dostęp do wartości za pomocą klucza.
• Idealny do przechowywania danych, które mają unikalne identyfikatory (np. numery identyfikacyjne, nazwy).

Struktury (struct)

Struktury są podobne do klas, ale mają pewne różnice. Są używane do przechowywania mniejszych obiektów danych, które są bardziej wydajne i często wykorzystywane w prostszych przypadkach.

Przykład użycia struktury:

// Definiowanie struktury Punkt
public struct Punkt
{
    public int X;
    public int Y;

    // Konstruktor
    public Punkt(int x, int y)
    {
        X = x;
        Y = y;
    }

    // Metoda do wypisania punktu
    public void WypiszPunkt()
    {
        Console.WriteLine("Punkt: (" + X + ", " + Y + ")");
    }
}

// Tworzenie obiektu struktury Punkt
Punkt punkt1 = new Punkt(5, 10);
punkt1.WypiszPunkt();  // Wypisze: Punkt: (5, 10)

Możliwości, jakie dają struktury:

• Lepsza wydajność dla prostych obiektów (np. współrzędne, kolory).
• Przechowywanie danych w bardziej zwięzły sposób niż klasy.
• Używane w miejscach, gdzie nie jest wymagana pełna funkcjonalność klas.

Krotki (Tuple)

Krotka to specjalna struktura, która pozwala przechowywać wiele wartości różnych typów bez tworzenia nowej klasy lub struktury.

Przykład użycia krotki:

// Tworzenie krotki przechowującej dwie wartości: string i int
var osoba = Tuple.Create("Jan", 25);

// Wypisanie wartości z krotki
Console.WriteLine("Imię: " + osoba.Item1 + ", Wiek: " + osoba.Item2);  // Wypisze: Imię: Jan, Wiek: 25

Możliwości, jakie dają krotki:

• Przechowywanie kilku wartości różnych typów bez potrzeby tworzenia nowej klasy.
• Użyteczne w sytuacjach, gdzie chcemy szybko zwrócić kilka wartości z metody.

Zastosowania złożonych typów danych

Złożone typy danych są niezbędne w bardziej zaawansowanych aplikacjach. Pozwalają na:

• Zarządzanie większą ilością danych: Tablice, listy i słowniki umożliwiają przechowywanie wielu elementów, co jest kluczowe w przypadku pracy z danymi w programie.
• Modelowanie rzeczywistych obiektów: Dzięki klasom i strukturom możemy tworzyć obiekty, które reprezentują rzeczywiste osoby, przedmioty czy zjawiska.
• Lepszą organizację kodu: Złożone typy danych pozwalają na grupowanie związanych ze sobą informacji, co sprawia, że kod jest bardziej czytelny i łatwiejszy do zrozumienia.

Podsumowanie: Złożone Typy Danych w C#