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C#简介（从入门到精通）

news 2025/7/27 12:00:25

一、发展历史

C#的主要作者是丹麦计算机科学家安德斯·海尔斯伯格（Anders Hejlsberg），他是该语言的首席设计师，同时也是Turbo Pascal（Pascal 语言编译器）、Delphi（由 Borland（后被 Embarcadero 收购）开发的面向对象编程语言与集成开发环境（IDE））和TypeScript（由微软开发的开源编程语言，JavaScript 的超级版）的创造者，以及.NET框架的创立者。‌‌

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C#（读作 “C Sharp”）是由微软开发的面向对象编程语言，基于.NET 框架，旨在结合灵活性、性能和生产力。其发展历程如下：

1. 起源与早期版本（2000-2005）

  • 2000 年：C# 1.0 随.NET Framework 1.0 发布，设计灵感源自 C++、Java 和 Delphi，目标是简化企业级开发。

  • 2005 年：C# 2.0 引入泛型、匿名方法、可空类型和迭代器，增强类型安全和代码复用性。

2. 功能扩展（2007-2010）

  • 2007 年：C# 3.0 推出 Lambda 表达式、LINQ（语言集成查询）、自动属性和匿名类型，大幅提升数据查询效率。

  • 2010 年：C# 4.0 支持动态类型（dynamic）、命名参数、可选参数和 COM 互操作性，增强灵活性。

3. 异步与并行编程（2012-2015）

  • 2012 年：C# 5.0 引入async/await异步编程模型，简化异步操作的编写。

  • 2015 年：C# 6.0 增加异常过滤器、字典初始化语法、空条件运算符（?.）和 nameof 表达式，提升代码可读性。

4. 现代特性与跨平台（2017 - 至今）

  • 2017 年：C# 7.0 支持模式匹配、元组、局部函数和二进制字面量，增强代码表达力。

  • 2019 年：C# 8.0 引入 nullable 引用类型、异步流、范围运算符（..）和模式匹配增强，配合.NET Core 实现跨平台开发。

  • 2020 年：C# 9.0 推出记录类型（record）、顶级程序集、模式匹配改进和 init 只读属性。

  • 2022 年：C# 10.0 支持源生成器、文件范围命名空间、集合表达式改进和原始字符串字面量。

  • 2023 年：C# 11.0 新增泛型数学、集合切片、原始字符串内插和required修饰符，持续优化开发体验。

关键发展背景：

  • 随着.NET 从 Windows 平台扩展到.NET Core（2016）和统一的.NET（2020），C# 成为跨平台开发（Windows、macOS、Linux）的核心语言。

  • 社区驱动的改进通过.NET 基金会持续推进，例如通过 RFC（Request for Comments）收集开发者反馈。

二、开发工具

C# 开发工具覆盖从 IDE 到命令行，适配不同开发场景：

1. 集成开发环境（IDE）

Visual Studio

Visual Studio Code（VS Code）

JetBrains Rider

工具特点适用场景
Visual Studio微软官方全功能 IDE，支持调试、代码分析、UI 设计器，集成.NET 生态工具。企业级应用、Windows 桌面开发
Visual Studio Code（VS Code）轻量级跨平台编辑器，通过 C# 扩展包支持智能提示、调试和代码重构。跨平台开发、快速原型设计
JetBrains Rider跨平台 IDE，提供强大的代码分析、重构工具和多语言支持（如 C#、Kotlin）。专业开发者、复杂项目

2. 命令行工具

  • .NET CLI：跨平台命令行接口，用于创建项目、编译代码和管理依赖（如dotnet new、dotnet build）

  • MSBuild：微软构建平台，通过.csproj项目文件定义编译流程，支持自动化构建和 CI/CD

3. 辅助工具

  • Resharper（VS 插件）：代码分析、重构建议和代码生成，提升开发效率。

  • NUnit/MSTest/xUnit：单元测试框架，支持自动化测试和断言。

  • Fiddler/Postman：接口调试工具，适用于 C# 开发的 Web 服务测试。

.NET 技术栈核心组件

1. .NET Framework 与 .NET Core

  • .NET Framework 传统 Windows 平台的运行时环境，包含：

    • CLR (Common Language Runtime)：底层运行时，负责内存管理、垃圾回收等。

    • FCL (Framework Class Library)：基础类库，提供如System.IO、System.Net等功能。

    • 支持 Windows Forms、ASP.NET等应用模型。

  • .NET Core/.NET 5+ 跨平台（Windows/macOS/Linux）的现代框架，统一了.NET Framework、.NET Core 和 Xamarin，支持：

    • 控制台、Web、移动（MAUI）、云服务等应用类型。

    • 模块化依赖管理（NuGet）和更小的部署包。

2. C# 与公共类型系统 (CTS)

  • C# 语言：.NET 生态的主要编程语言，语法简洁，支持面向对象、泛型、LINQ 等特性。

  • CTS (Common Type System)：.NET 的类型规范，定义了：

    • 基础类型（如int映射到System.Int32）。

    • 类型兼容性规则，确保不同语言（C#、VB.NET等）间的互操作性。

示例：

int a = 10;          // C#语法糖，实际对应System.Int32
Int32 b = 20;        // 显式使用CTS类型名
string s = "hello";  // C#字符串（映射到System.String）
String s2 = "HELLO"; // 等效于string（CTS类型名）
3. CLR 与 JIT 编译

  • CLR (Common Language Runtime)：.NET 的运行时环境，负责：

    • 加载和执行程序集（IL 代码）。

    • 通过 JIT（Just-In-Time）编译器将 IL 转换为机器码。

    • 提供内存管理、类型安全检查等服务。

  • JIT 工作流程：

    C#源码 → 编译器(csc) → IL中间语言(.dll/.exe) → JIT → 机器码(CPU执行)
4. CTS 与 CLS

  • CTS (Common Type System)：定义所有.NET 语言必须遵循的类型规范。

  • CLS (Common Language Specification)：CTS 的子集，确保语言间互操作性（如 C# 与VB.NET）。

三、基础语法知识

第一个 C# 程序解析

代码结构
using System;  // 引入System命名空间
​
namespace demo2  // 命名空间：组织代码的逻辑容器
{public class Program  // 公共类：程序入口点{public static void Main()  // 程序主方法（入口点）{Console.WriteLine("Hello C#");  // 输出到控制台Console.ReadKey();  // 等待用户按键，防止窗口自动关闭}}
}
编译流程

  1. 源码 (.cs) → IL 中间语言 (.exe) → 机器码

  2. 手动编译步骤

    （需配置环境变量）：

    # 1. 进入源码目录
cd C:\Users\YourName\Documents
​
# 2. 使用csc编译器生成.exe
csc HelloWorld.cs
​
# 3. 运行程序
HelloWorld.exe

编译工具与环境配置

1. csc 编译器

  • 路径：C:\Windows\Microsoft.NET\Framework64\v4.0.30319\csc.exe （64 位系统的.NET Framework 4.0 版本）

2. 环境变量配置

  • 旧方法：手动将csc.exe路径添加到系统PATH变量。

  • 现代开发：安装 Visual Studio 后自动配置环境变量，支持直接使用csc命令。

DOS 命令基础

命令作用示例
cd切换目录cd C:\Projects
dir显示当前目录内容dir
cls清屏cls
csc编译 C# 源码csc Program.cs

命名空间与标识符规范

命名空间（Namespace）

  • 逻辑分组代码，避免命名冲突。

  • 示例：System.Console 中的 System 是命名空间。

标识符规范
元素命名规范示例
类 / 命名空间PascalCaseCustomerManager
方法 / 属性PascalCaseGetUserInfo()
变量 / 参数camelCaseuserName
常量全大写 + 下划线MAX_CONNECTIONS

核心类与方法解析

1. Console 类

  • 位于

    System
//命名空间，提供控制台输入 / 输出功能：
Console.WriteLine("文本");  // 输出并换行
Console.Write("不换行");    // 输出不换行
Console.ReadLine();        // 读取用户输入（按回车结束）
2. Main 方法

  • 程序入口点，签名必须为：

    public static void Main()  // 无参数版本
public static int Main()   // 返回int表示退出代码
public static void Main(string[] args)  // 接收命令行参数

语句、块与空白

  • 语句：一行可执行代码（如int a = 10;）。

  • 块：用{}包裹的语句组（如方法体）。

  • 空白：空格、制表符、换行符，用于提高代码可读性，编译器会忽略。

C# 标识符规则

标识符用于命名类、变量、函数等用户定义的元素，命名需遵循以下规则：

  1. 字符组成：由字母、数字、下划线（_）组成。

  2. 开头限制：必须以字母、下划线或 @ 开头，不能以数字开头。

  3. 特殊符号：禁止包含空格或特殊符号（如 ?、+、!、# 等）。

  4. 关键字冲突：不能是 C# 关键字，但若添加 @ 前缀可作为标识符（如 @if）。

  5. 大小写敏感：严格区分大小写（如 UserAge 和 userAge 是不同标识符）。

  6. 命名规范：建议 “见名知意”，例如用 userName 表示用户名。

C# 关键字

C# 关键字分为保留关键字和上下文关键字，以下是常见类型：

保留关键字（不可直接作为标识符）
abstractasbaseboolbreakbytecase
catchcharcheckedclassconstcontinuedecimal
defaultdelegatedodoubleelseenumevent
ifintinterfacenamespacenewpublicstatic
tryvoidwhile............
上下文关键字（仅在特定上下文有特殊含义）

| add | alias | ascending| dynamic | from | get | | global | group | into | join | let | orderby | | partial | remove | select | set | where | yield |

变量与常量

变量

  • 定义格式：数据类型 变量名;（如 int age;）。

  • 赋值方式：通过 = 运算符赋值（如 age = 18;），可声明时直接赋值（如 string name = "张三";）。

  • 注意事项：

    • 变量名不可重复声明。

    • 必须初始化（赋值）后才能使用。

    • 可同时定义多个同类型变量（如 int a, b, c;）。

常量

  • 定义格式：使用

    const

    关键字，值在编译阶段确定且不可修改。

    const double PI = 3.1415926; // 正确  
// PI = 3.14; // 错误：常量不可修改  

控制台常用方法

方法描述
WriteLine()输出内容并换行（如 Console.WriteLine("Hello World!");）。
Write()输出内容不换行（如 Console.Write("No newline");）。
ReadKey()等待用户输入单个字符，返回输入的键（常用于暂停程序）。
ReadLine()等待用户输入一行文本，返回字符串（需按回车键确认）。
Beep()播放系统提示音（如 Console.Beep(2000, 800);：频率 2000Hz，持续 800ms）。
Clear()清空控制台窗口内容。
控制台属性（修改颜色）
Console.BackgroundColor = ConsoleColor.Red; // 设置背景色为红色  
Console.ForegroundColor = ConsoleColor.Yellow; // 设置字体颜色为黄色  
Console.WriteLine("红色背景+黄色字体");  

1.数据类型

C# 数据类型分为值类型和引用类型：

值类型（直接存储数据值）
类型描述示例默认值
整数有符号 / 无符号整数int age = 18; byte score = 90;0
浮点数单精度 / 双精度小数float price = 9.9f; double pi = 3.14;0.0
布尔逻辑值（真 / 假）bool isReady = true;false
字符单个 Unicode 字符char gender = '男';\0
字符串字符序列（引用类型）string name = "李四";null
引用类型（存储数据引用）

  • 对象（object）：所有类型的基类，可存储任意类型数据（如 object obj = "文本"; obj = 123;）。

  • 动态类型（dynamic）：类型检查在运行时进行，灵活性高但可能引发运行时错误。

1.1 值类型（Value Types）

直接存储数据值，分配在栈内存中。常见值类型：

int age = 25;             // 整数（32位）
double height = 1.75;     // 双精度浮点数
bool isStudent = true;    // 布尔值
char grade = 'A';         // 字符（Unicode）
decimal salary = 5000.00m; // 高精度小数（金融计算）

特殊值类型：

  • 枚举（enum）：定义命名常量集合：

    enum Color { Red, Green, Blue }
Color favorite = Color.Blue;

  • 结构体（struct）：轻量级数据结构，可包含字段和方法：

    struct Point {public int X;public int Y;public double Distance() => Math.Sqrt(X*X + Y*Y);
}
1.2 引用类型（Reference Types）

存储对象引用，实际数据在堆内存中。常见引用类型：

string name = "Doubao";   // 字符串（不可变）
object obj = 42;          // 基类型，可引用任何对象
int[] numbers = { 1, 2, 3 }; // 数组

动态类型（dynamic）：运行时确定类型（C# 4.0+）：

dynamic dynamicVar = "Hello";
dynamicVar = 123;         // 合法，运行时绑定
1.3 可空类型（Nullable Types）

处理值类型可能为null的场景（值类型默认不可为null）：

int? nullableInt = null;  // 可空int
if (nullableInt.HasValue) {Console.WriteLine(nullableInt.Value);
} else {Console.WriteLine("Value is null");
}
​
// 空合并运算符（??）
int result = nullableInt ?? 0; // 若nullableInt为null，赋值0

作业：变量定义练习

根据描述定义合适的变量（注意数据类型和命名规范）：

描述变量名数据类型示例值
苹果的个数appleCountint5
头发的长度hairLengthdouble15.5
眼睛的颜色eyeColorstring"黑色"
大象的重量elephantWeightdouble3000.5
现在的季节currentSeasonstring"夏季"
现在的天气currentWeatherstring"晴"
手指的个数fingerCountint10
空调的温度airConditionTempint24
现在放学没有isAfterSchoolbooltrue
明天下雨不下willRainTomorrowboolfalse
水的重量waterWeightdouble50.2
鞋的码数shoeSizeint42
女朋友的名字girlfriendNamestring"小美"
有没有女朋友hasGirlfriendbooltrue
餐厅名字restaurantNamestring"幸福餐厅"
学生的学号studentIdstring"20230101"
电话号码phoneNumberstring"13812345678"
一句话sentencestring"C# 学习很有趣！"

扩展知识：计算机存储单位

  • 基本单位：

    • 位（bit）：最小存储单位，只能是 0 或 1。

    • 字节（Byte, B）：基本存储单位，1 Byte = 8 bit，一个英文字符占 1 Byte，一个汉字占 2 Byte。

  • 换算关系：

    1 B = 8 bit
1 KB = 2^10 B = 1024 B
1 MB = 2^10 KB = 2^20 B
1 GB = 2^10 MB = 2^30 B
1 TB = 2^10 GB = 2^40 B
1 PB = 2^10 TB = 2^50 B
1 EB = 2^10 PB = 2^60 B
1 ZB = 2^10 EB = 2^70 B
1 YB = 2^10 ZB = 2^80 B

  • 注意：

    • 十进制单位（GB）与二进制单位（GiB）易混淆，计算机实际按二进制换算。

    • 大文件存储（如视频、硬盘容量）常用 GB、TB 表示。

*名称**简写**换算*
比特（Bit）bit/b
字节（Byte）B1B=8bit
半字节（Nibble）N1B=8N
千字节（Kilobyte）KB1KB=2^10 B =1024B
兆字节（Megabyte）MB1MB=2^10 KB =2^20 B
吉字节（Gigabyte）GB1GB=2^10 MB =2^30 B
太字节（Terabyte）TB1TB=2^10 GB =2^40 B
拍字节（Petabyte）PB1PB=2^10 TB =2^50 B
艾字节（Exabyte）EB1EB=2^10 PB =2^60 B
泽字节（Zettabyte）ZB1ZB=2^10 EB =2^70 B
尧字节（Yottabyte）YB1YB=2^10 ZB =2^80 B

运算符概述

运算符是用于执行特定数学或逻辑操作的符号。通过组合变量、常量和运算符，可以构成表达式（如 a + b、true && false）。表达式的运算结果具有值类型。

算术运算符

运算符描述示例注意事项
+加法5 + 3 → 8字符串拼接时使用 +（如 "a" + "b" → "ab"）
-减法5 - 3 → 2
*乘法5 * 3 → 15
/除法5 / 3 → 1（整数）整数相除结果为整数（舍弃小数部分）
%取余（模）5 % 3 → 2除数不能为 0（如 10 % 0 会报错）

示例代码：

int a = 10;  
int b = 3;  
Console.WriteLine(a / b);  // 输出 3（整数除法）  
Console.WriteLine(a % b);  // 输出 1（取余）  
​
// 字符串拼接  
string name = "张三";  
int age = 20;  
Console.WriteLine(name + "今年" + age + "岁");  // 输出：张三今年20岁  

赋值运算符

运算符等价形式示例
=直接赋值int a = 10;
+=a = a + na += 5 → a = 15
-=a = a - na -= 3 → a = 7
*=a = a * na *= 2 → a = 20
/=a = a / na /= 5 → a = 2
%=a = a % na %= 3 → a = 1

自增 / 自减运算符（++/--）

  • 后置自增（a++）：先返回值，再自增。

  • 前置自增（++a）：先自增，再返回值。

示例：

int a = 5;  
int b = a++;  // b = 5（先赋值，后a自增为6）  
int c = ++a;  // c = 7（a先自增为7，再赋值给c）  
​
Console.WriteLine(a);  // 输出 7  
Console.WriteLine(b);  // 输出 5  
Console.WriteLine(c);  // 输出 7  

比较运算符（返回bool类型）

运算符描述示例
<小于5 < 3 → false
>大于5 > 3 → true
<=小于等于5 <= 5 → true
>=大于等于5 >= 3 → true
==等于5 == 3 → false
!=不等于5 != 3 → true

逻辑运算符（操作bool值）

运算符描述示例
&&短路与（两边为真才为真）true && false → false
||短路或（一边为真即为真）true || false→true
!非（取反）!true → false
&逻辑与（不短路）true & false → false
|逻辑或（不短路）true | false→true

短路逻辑：

  • &&：若左侧为false，右侧不执行。

  • ||：若左侧为true，右侧不执行。

示例：

int a = 5;  
bool result = (a > 10) && (++a > 0);  // a>10为false，右侧不执行  
Console.WriteLine(a);  // 输出 5（a未自增）  
​
bool result2 = (a < 10) || (++a > 0);  // a<10为true，右侧不执行  
Console.WriteLine(a);  // 输出 5（a未自增）  

运算符优先级（从高到低）

优先级运算符结合性
1. () {} ;从左到右
2++ -- !从右到左
3* / %从左到右
4+ -从左到右
5< > <= >=从左到右
6== !=从左到右
7&从左到右
8``从左到右
9&&从左到右
10``从左到右
11?:（三元运算符）从右到左

建议：使用括号明确运算顺序，避免混淆（如 (a + b) * c）。

2. 控制流语句

用于控制程序执行流程，支持常见的条件和循环结构。

2.1 条件语句
// if-else
int score = 85;
if (score >= 90) {Console.WriteLine("优秀");
} else if (score >= 80) {Console.WriteLine("良好");
} else {Console.WriteLine("一般");
}
​
// switch（支持模式匹配，C# 7.0+）
var day = DayOfWeek.Monday;
switch (day) {case DayOfWeek.Saturday:case DayOfWeek.Sunday:Console.WriteLine("周末");break;default:Console.WriteLine("工作日");break;
}
​
// switch表达式（C# 8.0+）
string result = day switch {DayOfWeek.Saturday or DayOfWeek.Sunday => "休息",_ => "工作"
};
2.2 循环语句
// for循环
for (int i = 0; i < 5; i++) {Console.WriteLine(i);
}
​
// foreach循环（遍历集合）
var names = new List<string> { "Alice", "Bob" };
foreach (var name in names) {Console.WriteLine(name);
}
​
// while循环
int count = 0;
while (count < 3) {Console.WriteLine(count++);
}
​
// do-while循环（至少执行一次）
do {Console.WriteLine("执行一次");
} while (false);

3. 方法与参数

方法是代码复用的基本单元，支持多种参数传递方式。

3.1 方法定义与调用
// 方法定义（返回类型、方法名、参数列表）
int Add(int a, int b) {return a + b;
}
​
// 调用方法
int sum = Add(3, 5); // sum = 8
3.2 参数传递方式
// 值传递（默认）
void Increment(int value) {value++; // 不影响原始值
}
​
// 引用传递（ref关键字）
void Swap(ref int a, ref int b) {int temp = a;a = b;b = temp;
}
int x = 1, y = 2;
Swap(ref x, ref y); // x=2, y=1
​
// 输出参数（out关键字）
void SplitName(string fullName, out string firstName, out string lastName) {var parts = fullName.Split(' ');firstName = parts[0];lastName = parts.Length > 1 ? parts[1] : "";
}
SplitName("John Doe", out var first, out var last);
3.3 可选参数与命名参数（C# 4.0+）
// 可选参数（提供默认值）
void PrintInfo(string name, int age = 0) {Console.WriteLine($"Name: {name}, Age: {age}");
}
PrintInfo("Alice"); // Age默认0
​
// 命名参数（调用时指定参数名）
PrintInfo(age: 30, name: "Bob");

4. 面向对象基础

C# 是纯面向对象语言，支持封装、继承和多态。

4.1 类与对象
// 类定义
class Person {// 字段（通常私有）private string _name;// 属性（封装字段）public string Name {get => _name;set => _name = value;}// 自动属性（简化写法）public int Age { get; set; }// 构造函数public Person(string name, int age) {Name = name;Age = age;}// 方法public void SayHello() {Console.WriteLine($"Hello, I'm {Name}, {Age} years old.");}
}
​
// 创建对象
var person = new Person("Charlie", 22);
person.SayHello(); // 输出: Hello, I'm Charlie, 22 years old.
4.2 继承与多态
// 基类
class Animal {public virtual void Speak() { // 虚方法，可被子类重写Console.WriteLine("Animal speaks");}
}
​
// 派生类
class Dog : Animal {public override void Speak() { // 重写基类方法Console.WriteLine("Woof!");}
}
​
// 多态调用
Animal animal = new Dog();
animal.Speak(); // 输出: Woof!
4.3 接口（Interface）

定义行为契约，类可实现多个接口：

interface ICanSwim {void Swim();
}
​
interface ICanFly {void Fly();
}
​
class Duck : ICanSwim, ICanFly {public void Swim() => Console.WriteLine("Swimming...");public void Fly() => Console.WriteLine("Flying...");
}

5. 集合与数组

用于存储和操作多个元素。

5.1 数组（Array）

固定长度，类型统一：

int[] numbers = new int[5]; // 声明长度为5的整数数组
numbers[0] = 100;
​
// 初始化器语法
string[] names = { "Alice", "Bob", "Charlie" };
​
// 多维数组
int[,] matrix = new int[3, 3];
5.2 泛型集合（推荐使用）

动态调整大小，类型安全：

// List<T>（动态数组）
var list = new List<int> { 1, 2, 3 };
list.Add(4);
foreach (var num in list) {Console.WriteLine(num);
}
​
// Dictionary<TKey, TValue>（键值对）
var dict = new Dictionary<string, int> {["apple"] = 1,["banana"] = 2
};
Console.WriteLine(dict["apple"]); // 输出: 1
​
// H
吗你ashSet<T>（不重复集合）
var uniqueNumbers = new HashSet<int> { 1, 2, 2 }; // 实际只有1, 2

6. 异常处理

使用try-catch-finally结构捕获和处理运行时错误：

try {int result = 10 / 0; // 抛出DivideByZeroException
}
catch (DivideByZeroException ex) {Console.WriteLine("错误：除数不能为零");Console.WriteLine(ex.Message);
}
catch (Exception ex) {Console.WriteLine("未知错误：" + ex.Message);
}
finally {Console.WriteLine("无论是否出错，都会执行此代码");
}

自定义异常：

public class CustomException : Exception {public CustomException(string message) : base(message) { }
}

7. 命名空间与程序集

  • 命名空间（Namespace）：组织代码，避免命名冲突：

    namespace MyApp.Data {public class DatabaseConnection { /* ... */ }
}
​
// 使用其他命名空间的类型
using MyApp.Data;
var conn = new DatabaseConnection();

  • 程序集（Assembly）：物理打包单元（.dll 或.exe），包含类型和资源。

8. 现代 C# 语法糖（C# 6.0+）

简化代码编写：

// 字符串内插（C# 6.0+）
string name = "Doubao";
Console.WriteLine($"Hello, {name}!"); // 替代string.Format
​
// 表达式体方法（C# 6.0+）
public string GetFullName() => $"{FirstName} {LastName}";
​
// 空条件运算符（C# 6.0+）
string result = person?.Name?.ToUpper(); // 若person或Name为null，直接返回null
​
// 模式匹配（C# 7.0+）
object obj = 42;
if (obj is int num) { // 类型模式匹配并赋值Console.WriteLine(num);
}
​
// 元组（Tuple）（C# 7.0+）
(string First, string Last) GetName() => ("John", "Doe");
var (first, last) = GetName();

通过上述内容，你已了解 C# 的基础语法结构。进一步学习可深入高级特性（如 LINQ、异步编程）或框架应用（如ASP.NET Core）。

C# 逻辑练习题解析

1. 判断奇偶数

题目：接收用户输入的整数，判断其奇偶性。 关键逻辑：利用取余运算符 % 判断是否能被 2 整除。

Console.Write("请输入一个整数: ");
int number = Convert.ToInt32(Console.ReadLine()); // 兼容空输入的健壮性处理
string result = number % 2 == 0 ? "偶数" : "奇数";
Console.WriteLine($"{number} 是{result}");

扩展：负数的奇偶性判断与正数一致（如 -3 % 2 = -1，取余结果符号与被除数相同）。

2. 找出三个数中的最大值

题目：比较三个整数，输出最大值。 解法 1：逐步比较

int a = 10, b = 25, c = 15;
int max = Math.Max(Math.Max(a, b), c); // 利用内置Math类简化代码
Console.WriteLine($"最大值是: {max}");

解法 2：三目运算符

​
int max = a > b ? (a > c ? a : c) : (b > c ? b : c);​

注意：Math.Max 支持多个重载，可直接处理数组或参数列表。

3. 斐波那契数列

题目：输出前 n 项斐波那契数列（0, 1, 1, 2, 3, 5...）。 优化代码：

​
int n = 10;
int first = 0, second = 1;
Console.Write("斐波那契数列前{0}项: ", n);
for (int i = 0; i < n; i++)
{Console.Write(first + " ");(first, second) = (second, first + second); // 元组赋值简化代码
}​

扩展：递归实现（适用于小 n 值，大 n 会因重复计算导致性能问题）：

int Fibonacci(int n) => n <= 1 ? n : Fibonacci(n-1) + Fibonacci(n-2);
4. 判断素数

题目：判断输入的正整数是否为素数（只能被 1 和自身整除）。 优化逻辑：

  • 1 不是素数，直接排除。

  • 只需遍历到平方根（减少循环次数）。

Console.Write("请输入一个正整数: ");
if (!int.TryParse(Console.ReadLine(), out int num) || num < 2) // 输入验证
{Console.WriteLine("输入无效或非素数");return;
}
​
bool isPrime = true;
for (int i = 2; i <= Math.Sqrt(num); i++)
{if (num % i == 0){isPrime = false;break;}
}
Console.WriteLine($"{num} {(isPrime ? "是" : "不是")}素数");
5. 反转字符串

题目：不使用内置反转方法（如Reverse()），手动反转字符串。 核心思路：通过字符数组交换首尾字符。

string input = "Hello World";
char[] chars = input.ToCharArray();
for (int i = 0, j = chars.Length - 1; i < j; i++, j--)
{(chars[i], chars[j]) = (chars[j], chars[i]); // 元组交换，无需临时变量
}
Console.WriteLine("反转后的字符串: " + new string(chars));

注意：string是不可变类型，需转换为char[]操作。

6. 二分查找

题目：在有序数组中查找目标值的索引。 代码优化：

int[] sortedArray = { 2, 5, 8, 12, 16, 23, 38, 56, 72, 91 };
int target = 23;
int left = 0, right = sortedArray.Length - 1;
​
while (left <= right)
{int mid = left + (right - left) / 2; // 避免整数溢出if (sortedArray[mid] == target) return mid;else if (sortedArray[mid] < target) left = mid + 1;else right = mid - 1;
}
Console.WriteLine("未找到目标值");

前提：数组必须已排序，否则需先排序（如Array.Sort()）。

7. 水仙花数

题目：找出 100-999 之间的水仙花数（各位数字立方和等于自身）。 数学拆解：

  • 百位：num / 100

  • 十位：(num / 10) % 10

  • 个位：num % 10

Console.WriteLine("100-999之间的水仙花数:");
for (int i = 100; i <= 999; i++)
{int a = i / 100, b = (i / 10) % 10, c = i % 10;if (a*a*a + b*b*b + c*c*c == i){Console.WriteLine(i); // 常见结果：153, 370, 371, 407}
}
8. 汉诺塔问题

题目：使用递归解决汉诺塔问题，输出移动步骤。 递归逻辑：

  • 若只有 1 个盘子，直接移动。

  • 否则，先将 n-1 个盘子从起点移到辅助柱，再移动第 n 个盘子，最后将 n-1 个盘子从辅助柱移到终点。

void Hanoi(int n, char from, char to, char aux)
{if (n == 0) return;Hanoi(n-1, from, aux, to); // 递归移动n-1个盘子到辅助柱Console.WriteLine($"将盘子{n}从 {from} 移动到 {to}");Hanoi(n-1, aux, to, from); // 递归移动n-1个盘子到终点
}
​
Hanoi(3, 'A', 'C', 'B'); // 输出3层汉诺塔的7步移动

扩展：时间复杂度为 O (2ⁿ)，n 层需要 2ⁿ-1 步移动。

http://www.dtcms.com/a/294014.html

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