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Liststring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 Liststring 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 Liststring(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ListStudent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ListStudent或Dictionaryint, 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 $学号:{Id}, 姓名:{Name}, 地址:{Address}; } } // 2. StudentManager 类 class StudentManager { private ListStudent students; // 使用 List 存储 public StudentManager() { students new ListStudent(); } // 添加学生 public void AddStudent(Student student) { students.Add(student); Console.WriteLine($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