第8章 字串與陣列 8-1 一維陣列的處理 8-2 二維和多維陣列 8-3 字串處理 8-4 動態陣列、不規則陣列與參數傳遞

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1 第8章 字串與陣列 8-1 一維陣列的處理 8-2 二維和多維陣列 8-3 字串處理 8-4 動態陣列、不規則陣列與參數傳遞
8-5 陣列排序與搜尋

2 8-1 一維陣列的處理 8-1-1 陣列的基礎 8-1-2 宣告一維陣列 8-1-3 For Each迴圈走訪陣列元素與邊界函數
ViLLE – 5.1 陣列的宣告與初值 8-1-3 For Each迴圈走訪陣列元素與邊界函數

3 8-1-1 陣列的基礎-說明 「陣列」（Arrays）是一種程式語言的基本資料結構，屬於一種循序性的資料結構。日常生活最常見的範例是一排信箱，如下圖所示：

4 8-1-1 陣列的基礎-VB陣列 Visual Basic語言的陣列屬於參考資料型別，它可以將相同資料型別的變數集合起來，使用一個名稱代表，以索引值存取元素，每一個元素相當於是一個變數，如下圖所示：

5 Visual Basic陣列同樣使用【Dim】關鍵字來宣告，我們可以在宣告同時指定陣列尺寸。一維陣列的宣告語法，如下所示：
8-1-2 宣告一維陣列-語法 Visual Basic陣列同樣使用【Dim】關鍵字來宣告，我們可以在宣告同時指定陣列尺寸。一維陣列的宣告語法，如下所示： Dim 陣列名稱(最大索引) As 資料型別 或 Dim 陣列名稱(0 To 最大索引) As 資料型別 陣列元素個數為括號的最大索引數加一，也可以使用To關鍵字指出範圍。

6 例如：宣告一維陣列來儲存學生姓名和成績，如下所示：
8-1-2 宣告一維陣列-範例 例如：宣告一維陣列來儲存學生姓名和成績，如下所示： Dim arrNames(4) As String Dim arrGrades(4) As Integer 上述程式碼宣告2個一維陣列，一為整數陣列；一是字串陣列，括號值是陣列最大的索引值。索引值是從0開始，0~4共有5個元素。

7 8-1-2 宣告一維陣列- 一維陣列的初值 我們也可以在宣告陣列時，不指定陣列最大索引值，而直接指定陣列元素的初值，如下所示：
Dim arrGrades() As Integer = {60, 89, 75, 68, 90} 上述程式碼宣告的一維陣列大小就是初值的個數，陣列索引的最大值是初值個數減一。 在2010之後版本可以直接使用Dim宣告且指定初值，並不用指定資料型別，編譯器會自動依初值來判斷資料型別，如下所示： Dim arrNames = {"陳會安", "江小魚", "陳允傑", "楊過", "小龍女"}

8 8-1-2 宣告一維陣列- 存取一維陣列的元素值 我們可以使用索引值以指定敘述來指定陣列值，如下所示：
arrGrades(0) = 60 arrGrades(1) = 89 arrGrades(2) = 75 arrGrades(3) = 68 arrGrades(4) = 90 上述指定敘述使用索引值來指定陣列元素值。同樣方式可以取出陣列元素值，如下所示： Dim grade As Integer grade = arrGrades(3)

9 8-1-2 宣告一維陣列- Visual Basic專案
Visual Basic專案：Ch8-1-2 在Windows應用程式建立學生姓名字串陣列和成績的整數陣列，學號是陣列索引值。只需輸入學號的索引值，就可以取得陣列元素的學生姓名和成績，如下圖所示：

10 ViLLE – 5.1 陣列的宣告與初值 請啟動ViLLE，在【五. 陣列】目錄下，選【1. 陣列的宣告與初值】，按【Run】鈕模擬執行此範例程式，如下圖所示：

11 8-1-3 For Each迴圈走訪陣列元素與邊界函數-走訪陣列(語法)
For Each 變數 In 陣列 程式區塊 Next 上述「變數」可以取得陣列的一個元素，變數需要和陣列屬於相同資料型別，迴圈自動從索引0開始，每執行一次迴圈取得一個元素值並且自動移至下一個元素，直到沒有元素為止。

12 8-1-3 For Each迴圈走訪陣列元素與邊界函數-走訪陣列(範例)
例如：計算上一節arrGrades陣列元素的成績總和，如下所示： For Each item In arrGrades totalGrade += item Next 上述程式碼的變數item是陣列元素，每執行一次，就將陣列元素值加到totalGrade，最後變數totalGrade就是陣列元素的總和。

13 8-1-3 For Each迴圈走訪陣列元素與邊界函數-陣列邊界函數
如果使用For/Next迴圈（Do/Loop迴圈也可以）來存取陣列元素，我們可以搭配Visual Basic函數來取得陣列邊界，傳入參數是陣列變數，如下表所示：

14 8-1-3 For Each迴圈走訪陣列元素與邊界函數-Visual Basic專案
Visual Basic專案：Ch8-1-3 在Windows應用程式可以顯示每位學生的姓名和成績，和全班總分和平均成績，如下圖所示：

15 8-2 二維和多維陣列-說明 「二維陣列」（Two-dimensional Array）或多維陣列都是一維陣列的擴充。如果將一維陣列想像成一度空間的線，二維陣列就是二度空間的平面，三維陣列即空間。 在日常生活中的二維陣列應用非常廣泛，只要是平面的表格，都可以轉換成二維陣列來表示。例如：月曆、功課表和成績單等。在Visual Basic宣告學生成績的二維陣列也是使用Dim，如下所示： Dim arrGrades(,) As Integer = { { 54,68,93 }, { 67,78,89} }

16 8-2 二維和多維陣列-圖例 二維陣列擁有2個索引，左索引（Left Index）指出元素位在哪一列，右索引（Right Index）指出位在哪一欄，使用2個索引值就可以存取指定的二維陣列元素。

17 同樣的，2010之後版本可以直接使用Dim宣告二維陣列且指定初值，而不用指定資料型別，它會自動依初值判斷維度和資料型別，如下所示：
8-2 二維和多維陣列-陣列初值 同樣的，2010之後版本可以直接使用Dim宣告二維陣列且指定初值，而不用指定資料型別，它會自動依初值判斷維度和資料型別，如下所示： Dim arrGrades = { { 54, 68, 93 }, { 67, 78 , 89} }

18 二維陣列如果沒有指定陣列初值，我們需要在宣告時指定陣列尺寸，如下所示：
8-2 二維和多維陣列-指定元素值 二維陣列如果沒有指定陣列初值，我們需要在宣告時指定陣列尺寸，如下所示： Dim arrGrades(1, 2) As Integer arrGrades(0,0)=54 arrGrades(0,1)=68 arrGrades(0,2)=93 arrGrades(1,0)=67 arrGrades(1,1)=78 arrGrades(1,2)=89

19 在設定陣列值後，存取二維陣列需要使用二層巢狀迴圈，如下所示：
8-2 二維和多維陣列-走訪元素 在設定陣列值後，存取二維陣列需要使用二層巢狀迴圈，如下所示： For i = 0 To 1 For j = 0 To 2 totalGrades(i) += arrGrades(i, j) Next j Next i

20 8-2 二維和多維陣列- Visual Basic專案
Visual Basic專案：Ch8-2 在Windows應用程式輸入學生各科成績後，可以計算學生的總分和平均分數，如下圖所示：

21 8-3 字串處理 8-3-1 字串的基礎 8-3-2 字串長度與大小寫轉換 8-3-3 取出子字串與字串反轉 8-3-4 子字串的搜尋與取代
8-3-5 字串內插

22 8-3-1 字串的基礎-說明 Visual Basic字串是String資料型別的變數或字串字面值，字串是0或多個依序的Char資料型別的字元，以雙引號括起的文字內容，如下所示： Dim str As String="Visual Basic程式設計範例教本" Dim str1 As String str1 = "ASP.NET網頁製作徹底研究"

23 8-3-1 字串的基礎-新字串值 不過Visual Basic字串內容並不能更改，也就是說，一旦建立字串後，就無法改變其值，只能重新指定成新的字串值或另一個字串變數，如下圖所示：

24 8-3-2 字串長度與大小寫轉換-說明 Visual Basic函數可以取得字串長度、進行英文字母大小寫轉換和刪除頭尾的空白字元，如下表所示：

25 8-3-2 字串長度與大小寫轉換- Visual Basic專案
Visual Basic專案：Ch8-3-2 在Windows應用程式可以測試上表的字串函數，取得字串長度、轉換成小寫和刪除空白字元，讀者可以自行執行程式來測試函數的執行，如下圖所示：

26 8-3-3 取出子字串與字串反轉-說明 Visual Basic提供Mid()、Left()和Right()等函數，可以從字串中取出所需的子字串，或是反轉字串，如下所示：

27 8-3-3 取出子字串與字串反轉- Visual Basic專案
Visual Basic專案：Ch8-3-3 在Windows應用程式可以測試上表的字串函數，取出所需的子字串，讀者可以自行執行程式來測試函數的執行，如下圖所示：

28 8-3-4 子字串的搜尋與取代-說明 對於多行文字方塊輸入的一整篇文章來說，我們可以使用Visual Basic函數來搜尋與取代字串。Visual Basic字串搜尋與取代函數的說明，如下表所示： 函數 說明 InStr(start, stmt, find[, type]) 在參數stmt字串的start位置（從1開始）開始找尋find字串，如果找到，傳回找到的位置，沒有找到傳回0 Replace(stmt, find, replacement[ , start, count, type] ) 在參數stmt字串找尋find字串，將它取代成replacement字串，start是開始找尋位置（預設從1開始），count是取代次數（預設值-1表示取代所有找到的字串）

29 8-3-4 子字串的搜尋與取代- Visual Basic專案
Visual Basic專案：Ch8-3-4 在Windows應用程式建立類似文書編輯工具的搜尋和取代功能，如下圖所示：

30 8-3-5 字串內插-說明 字串內插（String Interpolation）是Visual Basic 2015版的新功能，可以讓字串連接運算式看起來更簡潔，因為字串內插提供一種簡單方式來讓我們將運算式直接寫在字串之中，如下所示： Dim s1 = $"會員: {Name}的BMI值是: {(W/H/H):0.00}" $""字串就是字串內插，在字串中擁有「{」和「}」括起的運算式，以此例是變數Name，和BMI值的公式。事實上，這就是String.Format()方法的縮寫寫法，如下所示： Dim s2 = String.Format("會員: {0}的BMI值是: {1:0.00}", Name, (W/H/H)) {0}和{1}是2個容器，分別對應之後第2個和第3個參數值。

31 8-3-5 字串內插-範例 實務上，字串內插最常使用在建立路徑和URL網址字串，可以大幅簡代字串連接運算式，如下所示：
Dim fname = $"C:\程式範例\{folder}\{file}.{ext}" Dim url = $"

32 8-3-5 字串內插-Visual Basic專案
Visual Basic專案：Ch8-3-5 Windows應用程式是用來測試字串內插，和String.Format()函數輸出BMI運算結果、路徑和網址，如下圖所示：

33 8-4 動態陣列、不規則陣列與參數傳遞 8-4-1 動態陣列 8-4-2 不規則陣列 8-4-3 傳遞字串與陣列參數
ViLLE – 5.3 傳遞陣列參數

34 將原來arrGrades陣列大小從5改為7個元素
8-4-1 動態陣列-宣告 Visual Basic陣列可以使用【ReDim】關鍵字在程式執行時，重新調整尺寸。不過ReDim不能宣告陣列，只能更改已經宣告的陣列尺寸，如下所示： Dim arrGrades(4) As Integer ……… ReDim arrGrades(6) 將原來arrGrades陣列大小從5改為7個元素

35 如果陣列已經擁有內容，請使用Preserve關鍵字來保留原陣列的內容，如下所示：
8-4-1 動態陣列-保留陣列內容 如果陣列已經擁有內容，請使用Preserve關鍵字來保留原陣列的內容，如下所示： ReDim Preserve arrGrades(6) 上述程式碼可以放大陣列尺寸，當然放大陣列尺寸並不會有問題，如果縮小陣列的話，陣列裁剪部分的資料還是會遺失。

36 對於是二維以上的多維陣列，我們可以變更指定維度的尺寸，如果使用Preserve關鍵字，就只能變更最後1個維度的尺寸，如下所示：
8-4-1 動態陣列-二維動態陣列 對於是二維以上的多維陣列，我們可以變更指定維度的尺寸，如果使用Preserve關鍵字，就只能變更最後1個維度的尺寸，如下所示： Dim arrTable(10, 20) ………. ReDim Preserve arrTable(10, 30)

37 8-4-1 動態陣列- Visual Basic專案
Visual Basic專案：Ch8-4-1 在Windows應用程式測試Visual Basic動態陣列，首先建立尺寸5的一維陣列儲存學生成績，因為這學期轉入2位轉學生，所以放大尺寸為7，並且計算調整前後的學生平均成績，如下圖所示：

38 8-4-2 不規則陣列-說明 Visual Basic語言的不規則陣列（Jagged Array）是讓陣列元素可以是另一個陣列，換句話說，二維陣列的第1維元素值是另一個一維陣列，而且可以是不同尺寸的一維陣列。

39 8-4-2 不規則陣列-宣告 在Visual Basic程式碼宣告不規則陣列的語法和之前的二維陣列有一些不同，我們是宣告Array物件。例如：因為每一班的學生人數並不同，所以準備宣告儲存3個班級學生姓名的不規則陣列，如下所示： Dim arrClasses(2) As Array Dim arrStudents1 = {"陳會安", "江小魚"} Dim arrStudents2 = {"張無忌", "楊過", "小龍女"} Dim arrStudents3 = {"陳允傑", "陳允東"} 然後指定不規則陣列的元素值為這三個陣列，如下所示： arrClasses(0) = arrStudents1 arrClasses(1) = arrStudents2 arrClasses(2) = arrStudents3

40 8-4-2 不規則陣列-不規則陣列的初值 在宣告不規則陣列的同時也可以指定陣列初值，不過，不同於二維陣列的初值，在元素外需要額外括號"( )"括起，如下所示： Dim arrClasses()() = { ({"陳會安", "江小魚"}), ({"張無忌", "楊過", "小龍女"}), ({"陳允傑", "陳允東"})}

41 8-4-2 不規則陣列- 使用巢狀迴圈走訪不規則陣列
在建立二維不規則陣列後，我們可以使用二層For Each巢狀迴圈走訪二維不規則陣列，如下所示： For Each arr In arrClasses For Each item In arr out &= item & vbTab Next out & = vbNewLine

42 8-4-2 不規則陣列-Visual Basic專案
Visual Basic專案：Ch8-4-2 在Windows應用程式建立二維不規則陣列儲存三個班的學生姓名資料，因為每一班的學生數不同，然後顯示每一班的學生清單，如下圖所示：

43 8-4-3 傳遞字串與陣列參數-說明 程序與函數的參數如果是字串或陣列，因為字串與陣列都是參考資料型別，此時ByVal和ByRef參數傳遞的差異，如下表所示：

44 8-4-3 傳遞字串與陣列參數-範例 例如：在程序與函數中，使用指定敘述將參數指定成其他陣列，如下所示：
Sub ReplaceArray(A() As Integer) Dim B() As Integer = {10, 20, 30} A = B …………. End Sub 上述程序將參數的陣列A指定成新陣列B，事實上，並不會影響原參數陣列A，因為傳值方式不能指定成新陣列。

45 8-4-3 傳遞字串與陣列參數-Visual Basic專案
Visual Basic專案：Ch8-4-3 在Windows應用程式建立最大值和取代字串程序，可以取得陣列最大值和取代字串，程序參數是使用ByVal傳遞陣列；字串是使用ByRef方式呼叫，如下圖所示：

46 ViLLE – 5.3 傳遞陣列參數 請啟動ViLLE，在【五. 陣列】目錄下，選【3. 傳遞陣列參數】，按【Run】鈕模擬執行此範例程式，如下圖所示：

47 8-5 陣列排序與搜尋 8-5-1 陣列的排序 8-5-2 陣列的搜尋

48 8-5-1 陣列的排序-基礎 排序工作是將一些資料依照特定原則排列成遞增或遞減的順序。例如：整數陣列Data的內容，如下所示：
Data(0)=89 Data(1)=34 Data(2)=78 Data(3)=45 上述陣列以整數值的大小，將陣列內容依遞增的順序來排序。其排序結果如下所示： Data(0)=34 Data(1)=45 Data(2)=78 Data(3)=89 上述陣列Data已經完成排序，其大小順序如下所示： Data(0) < Data(1) < Data(2) < Data(3)

49 8-5-1 陣列的排序-泡沫排序法(說明) 泡沫排序法（Bubble Sort）是使用交換方式來進行排序，可以將較小元素逐漸移動至陣列開始，較大元素慢慢浮向陣列的最後，如同水缸中的泡沫，慢慢往上浮，故稱為泡沫排序法。

50 8-5-1 陣列的排序-泡沫排序法(過程) 泡沫排序法的過程是使用交換方法，在陣列中找尋最大值，例如：原始陣列內容，如下所示：
Data(0)=89 Data(1)=34 Data(2)=78 Data(3)=45 陣列依序比較陣列元素0和1，元素1和2，元素2和3來交換陣列元素，如下所示： Data(0)=89 > Data(1)=34 => Data(0)=34 Data(1)=89 交換 Data(1)=89 > Data(2)=78 => Data(1)=78 Data(2)=89 交換 Data(2)=89 > Data(3)=45 => Data(2)=45 Data(3)=89 交換 陣列最大值89一步步往陣列尾端移動。接著重複上述步驟，每次縮小1個元素後，再重新比較陣列元素，就可以完成陣列元素的排序。

51 8-5-1 陣列的排序-泡沫排序法(函數) Sub Bubble(Data() As Integer)
Dim i, j, length, temp As Integer length = UBound(Data) For i = length To 0 Step -1 For j = 0 To length - 1 If Data(j + 1) < Data(j) Then temp = Data(j + 1) ' 交換 Data(j + 1) = Data(j) Data(j) = temp End If Next j Next i End Sub

52 8-5-1 陣列的排序- Visual Basic專案
Visual Basic專案：Ch8-5-1 在Windows應用程式輸入4個數字，按下按鈕，就可以將4個數字從小到大進行排序，如下圖所示：

53 8-5-2 陣列的搜尋-基礎 搜尋是在資料中找出是否存在與鍵值相同的資料，如果資料存在，就進行後續的資料處理。例如：查尋電話簿是為了找朋友的電話號碼，然後與他連絡。在書局找書也是為了找到後買回家閱讀。 搜尋方法依照搜尋的資料分為兩種，如下所示： 沒有排序的資料：針對沒有排序的資料執行搜尋，我們需要從資料的第1個元素開始比較，從頭到尾以確認資料是否存在。 已經排序的資料：因為資料已經排序，所以搜尋就不需從頭開始一一比較。例如：在電話簿找電話，相信沒有人是從電話簿的第1頁開始找，而是直接從姓名出現的頁數開始找，因為電話簿已經依照姓名進行排序。

54 8-5-2 陣列的搜尋-線性搜尋法 線性搜尋法（Sequential Search）是從陣列的第1個元素開始走訪整個陣列，然後一個一個比較是否擁有搜尋的鍵值，因為需要走訪整個陣列，所以陣列資料是否排序都無所謂。 換句話說，在Visual Basic程式可以使用迴圈來走訪陣列，以便比較陣列是否有指定的鍵值。

55 8-5-2 陣列的搜尋-線性搜尋法 (程式碼) target = CInt(txtSearch.Text)
For i = 0 To UBound(Data) If target = Data(i) Then lblOutput.Text = "找到鍵值在位置: " & i isFound = True Exit For End If Next i

56 8-5-2 陣列的搜尋-二元搜尋法(說明) 二元搜尋法（Binary Search）是一種分割資料的搜尋方法，搜尋資料是已經排序的資料。 二元搜尋法先檢查排序資料的中間元素，如果等於鍵值就是找到；如果小於鍵值，表示資料在前半段；否則在後半段。然後繼續分割半段資料來重覆上述操作，直到找到或已經沒有資料可以分割為止。

57 搜尋鍵值小於陣列的中間元素：鍵值在資料陣列的前半部。 搜尋鍵值大於陣列的中間元素：鍵值在資料陣列的後半部。
8-5-2 陣列的搜尋-二元搜尋法(範例) 例如：Data陣列索引的上下範圍分別是low和high，中間元素mid是(low + high)\2。在執行二元搜尋時分成三種情況，如下所示： 搜尋鍵值小於陣列的中間元素：鍵值在資料陣列的前半部。 搜尋鍵值大於陣列的中間元素：鍵值在資料陣列的後半部。 搜尋鍵值等於陣列的中間元素：找到搜尋的鍵值。

58 8-5-2 陣列的搜尋-二元搜尋法(程式碼) target = CInt(txtSearch.Text) low = 0
high = UBound(Data) Do mid = (low + high) \ 2 If Data(mid) = target Then lblOutput.Text = "找到鍵值在位置: " & mid isFound = True Exit Do ElseIf Data(mid) > target Then high = mid - 1 ' 前半段 Else low = mid ' 後半段 End If Loop Until low > high

59 8-5-2 陣列的搜尋- Visual Basic專案
Visual Basic專案：Ch8-5-2 在Windows應用程式建立線性和二元搜尋，可以在陣列執行搜尋，因為二元搜尋需要已排序資料，所以提供上一節泡沫排序法來排序陣列資料，如下圖所示：

60 End