【C#】2次元配列の要素数を理解して効率的にコーディングする方法

[0,0] [0,1] [0,2]  <- 1行目
[1,0] [1,1] [1,2]  <- 2行目
[2,0] [2,1] [2,2]  <- 3行目
  ↑     ↑     ↑
1列目  2列目  3列目

// 3行4列の配列を宣言
int[,] numbers = new int[3,4];

// 初期値を指定して宣言
int[,] matrix = new int[,] {
  {1, 2, 3, 4},
  {5, 6, 7, 8},
  {9, 10, 11, 12}
};

int[,] array = new int[3,4];
int rank = array.Rank; // 結果: 2

int[,] array = new int[3,4];
int rows = array.GetLength(0);    // 行数: 3
int columns = array.GetLength(1); // 列数: 4

int[,] array = new int[3,4];
int totalElements = array.Length; // 結果: 12 (3 × 4)

int[,] matrix = new int[,] {
  {1, 2, 3},
  {4, 5, 6},
  {7, 8, 9}
};

// 要素へのアクセス
int value = matrix[1,1]; // 5を取得
matrix[0,2] = 10;       // 値の変更

int[,] matrix = new int[,] {
  {1, 2, 3},
  {4, 5, 6},
  {7, 8, 9}
};

// 全要素に対して処理
for (int i = 0; i < matrix.GetLength(0); i++)
{
  for (int j = 0; j < matrix.GetLength(1); j++)
  {
    // インデックスを使った処理が可能
    Console.WriteLine($"Position [{i},{j}]: {matrix[i,j]}");

    // 値の更新も可能
    matrix[i,j] *= 2; // 各要素を2倍に
  }
}

int[,] matrix = new int[,] {
  {1, 2, 3},
  {4, 5, 6},
  {7, 8, 9}
};

// 全要素を順番に処理
foreach (int element in matrix)
{
  Console.WriteLine(element);
  // 注意: ここではインデックス情報は取得できない
}

int[,] matrix = new int[,] {
  {1, 2, 3},
  {4, 5, 6},
  {7, 8, 9}
};

// Cast<int>() で配列を1次元配列に変換してから処理
Array.ForEach(matrix.Cast<int>().ToArray(), element =>
{
  Console.WriteLine(element);
});

public static bool IsValidIndex(int[,] array, int row, int col)
{
  return row >= 0 && row < array.GetLength(0) &&
         col >= 0 && col < array.GetLength(1);
}

// 使用例
int[,] matrix = new int[3,3];
int row = 4;
int col = 2;

if (IsValidIndex(matrix, row, col))
{
  int value = matrix[row,col];
}
else
{
  Console.WriteLine("インデックスが範囲外です。");
}

public static int[,] MultiplyMatrix(int[,] matrix1, int[,] matrix2)
{
  int rows1 = matrix1.GetLength(0);
  int cols1 = matrix1.GetLength(1);
  int cols2 = matrix2.GetLength(1);

  int[,] result = new int[rows1,cols2];

  for (int i = 0; i < rows1; i++)
  {
    for (int j = 0; j < cols2; j++)
    {
      for (int k = 0; k < cols1; k++)
      {
        result[i,j] += matrix1[i,k] * matrix2[k,j];
      }
    }
  }

  return result;
}

public static void InvertColors(int[,] image)
{
  int height = image.GetLength(0);
  int width = image.GetLength(1);

  for (int y = 0; y < height; y++)
  {
    for (int x = 0; x < width; x++)
    {
      // 255はRGB値の最大値
      image[y,x] = 255 - image[y,x];
    }
  }
}

public class GameMap
{
  private int[,] map;

  public GameMap(int height, int width)
  {
    map = new int[height,width];
  }

  public bool IsWalkable(int x, int y)
  {
    if (!IsValidIndex(map, y, x))
      return false;

    return map[y,x] == 0; // 0は通行可能を表す
  }

  private bool IsValidIndex(int[,] array, int row, int col)
  {
    return row >= 0 && row < array.GetLength(0) &&
           col >= 0 && col < array.GetLength(1);
  }
}

int[,] array = new int[1000,1000];

// 行方向のアクセス（高速）
for (int i = 0; i < array.GetLength(0); i++)
{
  for (int j = 0; j < array.GetLength(1); j++)
  {
    array[i,j] = 0;
  }
}

// 列方向のアクセス（低速）
for (int j = 0; j < array.GetLength(1); j++)
{
  for (int i = 0; i < array.GetLength(0); i++)
  {
    array[i,j] = 0;
  }
}

public static T GetElement<T>(T[,] array, int row, int col, T defaultValue)
{
  if (IsValidIndex(array, row, col))
    return array[row,col];
  else
    return defaultValue;
}