C#索引器练习题
索引器是一种特殊的属性，允许类或结构的实例像数组一样通过索引进行访问。它提供了使用[]运算符访问对象中元素集合的便捷方式。
一、考察索引器的定义与使用 难度：⭐
定义一个StudentClass班级类，该类中包含一个集合用于存储学生姓名。要求实现索引器，使得可以通过学号（从1开始编号）来访问和修改对应的学生姓名。
具体要求
类的成员：
一个私有集合（可以使用
List<string>或ArrayList）存储学生姓名一个私有字段
classSize记录班级人数
构造函数：
接受一个整数参数
size，表示班级人数初始化集合，并将所有学生姓名初始化为空字符串
""或"未分配"
索引器：
参数为
int studentId（学号，从1开始）get：返回指定学号的学生姓名，如果学号无效则返回"学号无效"set：设置指定学号的学生姓名，如果学号无效则不进行任何操作（或抛出异常）
using System; using System.Collections.Generic; public class StudentClass { private List<string> students; // 存储学生姓名的集合 private int classSize; // 班级人数 // 构造函数 public StudentClass(int size) { if (size <= 0) throw new ArgumentException("班级人数必须大于0"); classSize = size; students = new List<string>(size); // 初始化集合，填充空字符串 for (int i = 0; i < size; i++) { students.Add("未分配"); } } // 索引器 public string this[int studentId] { get { // 检查学号是否有效（1 到 classSize） if (studentId >= 1 && studentId <= classSize) { return students[studentId - 1]; // 转换为0基索引 } return "学号无效"; } set { // 检查学号是否有效 if (studentId >= 1 && studentId <= classSize) { students[studentId - 1] = value; } else { Console.WriteLine($"错误：学号 {studentId} 无效，有效范围为 1-{classSize}"); } } } } // 测试代码 class Program { static void Main() { // 创建有5个学生的班级 StudentClass myClass = new StudentClass(5); // 通过索引器设置学生姓名 myClass[1] = "张三"; myClass[2] = "李四"; myClass[3] = "王五"; // 通过索引器获取学生姓名 Console.WriteLine($"学号1: {myClass[1]}"); Console.WriteLine($"学号3: {myClass[3]}"); Console.WriteLine($"学号5: {myClass[5]}"); // 未分配 Console.WriteLine($"学号6: {myClass[6]}"); // 无效学号 // 修改学生姓名 myClass[2] = "李小四"; Console.WriteLine($"学号2: {myClass[2]}"); } }二、考察索引器的重载 难度⭐⭐
定义一个Student类，包含三个属性：Id（学号）、Name（姓名）、Address（地址）。
再定义一个StudentManager类，该类内部使用集合（如List<Student>或Dictionary）存储多个Student对象。要求为该集合定义两个重载的索引器：
根据 Id（整数）查找：返回对应学生的地址
根据 Name（字符串）查找：返回对应学生的地址
具体要求
1. Student 类
属性：
int Id、string Name、string Address构造函数：初始化三个属性
可选：重写
ToString()方法方便输出
2. StudentManager 类
私有集合：存储
Student对象（使用List<Student>或Dictionary<int, Student>）索引器1：参数为
int id，返回该学生的地址（string类型）如果找到返回地址
如果未找到返回
"未找到该学号的学生"
索引器2：参数为
string name，返回该学生的地址（string类型）如果找到返回地址
如果未找到返回
"未找到该姓名的学生"注意：如果有重名学生，返回第一个匹配的学生的地址
3. 额外要求
提供
AddStudent(Student student)方法添加学生提供
RemoveStudent(int id)方法删除学生（可选）提供
DisplayAllStudents()显示所有学生信息（可选）
基础要求的测试代码：
// 创建学生对象 Student s1 = new Student(1001, "张三", "北京市朝阳区"); Student s2 = new Student(1002, "李四", "上海市浦东新区"); Student s3 = new Student(1003, "王五", "广州市天河区"); Student s4 = new Student(1004, "张三", "深圳市南山区"); // 重名学生 // 创建管理器并添加学生 StudentManager manager = new StudentManager(); manager.AddStudent(s1); manager.AddStudent(s2); manager.AddStudent(s3); manager.AddStudent(s4); // 使用 Id 索引器查找地址 Console.WriteLine($"学号1001的学生地址：{manager[1001]}"); Console.WriteLine($"学号1002的学生地址：{manager[1002]}"); Console.WriteLine($"学号9999的学生地址：{manager[9999]}"); // 使用 Name 索引器查找地址 Console.WriteLine($"\n张三的地址：{manager["张三"]}"); Console.WriteLine($"李四的地址：{manager["李四"]}"); Console.WriteLine($"赵六的地址：{manager["赵六"]}"); // 显示所有学生 manager.DisplayAllStudents();期望输出：
学号1001的学生地址：北京市朝阳区 学号1002的学生地址：上海市浦东新区 学号9999的学生地址：未找到该学号的学生 张三的地址：北京市朝阳区 李四的地址：上海市浦东新区 赵六的地址：未找到该姓名的学生 所有学生信息： 学号:1001, 姓名:张三, 地址:北京市朝阳区 学号:1002, 姓名:李四, 地址:上海市浦东新区 学号:1003, 姓名:王五, 地址:广州市天河区 学号:1004, 姓名:张三, 地址:深圳市南山区
完整参考代码：
using System; using System.Collections.Generic; // 1. Student 类 class Student { public int Id { get; set; } public string Name { get; set; } public string Address { get; set; } public Student(int id, string name, string address) { Id = id; Name = name; Address = address; } public override string ToString() { return $"学号:{Id}, 姓名:{Name}, 地址:{Address}"; } } // 2. StudentManager 类 class StudentManager { private List<Student> students; // 使用 List 存储 public StudentManager() { students = new List<Student>(); } // 添加学生 public void AddStudent(Student student) { students.Add(student); Console.WriteLine($"已添加学生：{student.Name} (学号:{student.Id})"); } // 索引器1 - 根据 Id 查找地址 public string this[int id] { get { // 方法1：使用 foreach 遍历 foreach (Student stu in students) { if (stu.Id == id) { return stu.Address; } } return "未找到该学号的学生"; /* 方法2：使用 Find 方法 Student found = students.Find(s => s.Id == id); return found != null ? found.Address : "未找到该学号的学生"; */ } } // 索引器2 - 根据 Name 查找地址 public string this[string name] { get { // 查找第一个匹配的学生 foreach (Student stu in students) { if (stu.Name == name) { return stu.Address; } } return "未找到该姓名的学生"; /* 方法2：使用 Find 方法 Student found = students.Find(s => s.Name == name); return found != null ? found.Address : "未找到该姓名的学生"; */ } } // 删除学生（可选） public bool RemoveStudent(int id) { Student student = students.Find(s => s.Id == id); if (student != null) { students.Remove(student); Console.WriteLine($"已删除学生：{student.Name} (学号:{id})"); return true; } Console.WriteLine($"未找到学号为 {id} 的学生，删除失败"); return false; } // 显示所有学生 public void DisplayAllStudents() { if (students.Count == 0) { Console.WriteLine("暂无学生信息"); return; } Console.WriteLine("\n所有学生信息："); foreach (Student stu in students) { Console.WriteLine(stu); } Console.WriteLine(); } } // 3. 测试代码 class Program { static void Main() { // 创建学生对象 Student s1 = new Student(1001, "张三", "北京市朝阳区"); Student s2 = new Student(1002, "李四", "上海市浦东新区"); Student s3 = new Student(1003, "王五", "广州市天河区"); Student s4 = new Student(1004, "张三", "深圳市南山区"); // 重名 // 创建管理器并添加学生 StudentManager manager = new StudentManager(); manager.AddStudent(s1); manager.AddStudent(s2); manager.AddStudent(s3); manager.AddStudent(s4); Console.WriteLine("\n========== 测试 Id 索引器 =========="); // 使用 Id 索引器查找地址 Console.WriteLine($"学号1001的学生地址：{manager[1001]}"); Console.WriteLine($"学号1002的学生地址：{manager[1002]}"); Console.WriteLine($"学号1003的学生地址：{manager[1003]}"); Console.WriteLine($"学号1004的学生地址：{manager[1004]}"); Console.WriteLine($"学号9999的学生地址：{manager[9999]}"); Console.WriteLine("\n========== 测试 Name 索引器 =========="); // 使用 Name 索引器查找地址 Console.WriteLine($"张三的地址：{manager["张三"]}"); Console.WriteLine($"李四的地址：{manager["李四"]}"); Console.WriteLine($"王五的地址：{manager["王五"]}"); Console.WriteLine($"赵六的地址：{manager["赵六"]}"); // 显示所有学生 manager.DisplayAllStudents(); // 测试删除功能（可选） Console.WriteLine("\n========== 测试删除功能 =========="); manager.RemoveStudent(1002); manager.DisplayAllStudents(); // 测试删除后再次查找 Console.WriteLine($"删除后查询李四的地址：{manager["李四"]}"); } }思考：索引器中的索引在集合中是重复的会怎样，比如根据学生姓名找学生地址，如果集合中有两个学生的姓名是相同的呢？