C# Cho Game Dev #3: Collections — Array, List & Dictionary

Khi nào cần Collections?

Thử tưởng tượng bạn có 50 enemy trên map. Bạn sẽ khai báo 50 biến riêng lẻ enemy1, enemy2, ... enemy50? Tất nhiên là không. Bạn cần collections — cấu trúc dữ liệu chứa nhiều phần tử.

Array — Kích thước cố định

Array là collection đơn giản nhất: kích thước cố định, truy cập bằng index.

Khai báo

// Khai báo + gán giá trị
int[] damage = { 10, 25, 30, 15, 40 };

// Khai báo kích thước, gán sau
string[] inventory = new string[5];
inventory[0] = "Sword";
inventory[1] = "Shield";
// inventory[2], [3], [4] mặc định là null

Truy cập và duyệt

// Truy cập bằng index (bắt đầu từ 0)
Console.WriteLine(damage[0]);  // 10
Console.WriteLine(damage[4]);  // 40

// Độ dài
Console.WriteLine(damage.Length);  // 5

// Duyệt bằng for
for (int i = 0; i < damage.Length; i++)
{
    Console.WriteLine($"Slot {i}: {damage[i]}");
}

// Duyệt bằng foreach (khi không cần index)
foreach (int dmg in damage)
{
    Console.WriteLine($"Damage: {dmg}");
}

Array 2D — Grid, Map, Board

// Map 3x3: 0 = trống, 1 = tường, 2 = enemy
int[,] map = {
    { 0, 1, 0 },
    { 0, 0, 2 },
    { 1, 0, 0 }
};

// Truy cập: map[row, col]
Console.WriteLine(map[1, 2]);  // 2 (enemy)

// Duyệt grid
for (int row = 0; row < map.GetLength(0); row++)
{
    for (int col = 0; col < map.GetLength(1); col++)
    {
        string tile = map[row, col] switch
        {
            0 => ".",
            1 => "#",
            2 => "E",
            _ => "?"
        };
        Console.Write(tile + " ");
    }
    Console.WriteLine();
}

Output:

. # .
. . E
# . .

Khi nào dùng Array?

• Khi biết trước kích thước và không cần thêm/xóa
• Performance cao nhất (truy cập O(1))
• Ví dụ: grid map, fixed-size inventory slots, pre-defined combo moves

List — Kích thước linh hoạt

List<T> giống Array nhưng có thể thêm/xóa phần tử tự do.

Khai báo & thao tác cơ bản

// Tạo list rỗng
List<string> party = new List<string>();

// Thêm phần tử
party.Add("Warrior");
party.Add("Mage");
party.Add("Healer");

// Thêm nhiều cùng lúc
party.AddRange(new[] { "Archer", "Thief" });

// Truy cập bằng index
Console.WriteLine(party[0]);  // "Warrior"

// Số phần tử
Console.WriteLine(party.Count);  // 5

Xóa phần tử

party.Remove("Thief");        // Xóa theo giá trị
party.RemoveAt(0);             // Xóa theo index
party.RemoveAll(p => p == "Mage");  // Xóa tất cả "Mage"

Tìm kiếm

bool hasMage = party.Contains("Mage");
int index = party.IndexOf("Healer");  // -1 nếu không tìm thấy
string found = party.Find(p => p.StartsWith("War"));  // "Warrior"

Sắp xếp

List<int> scores = new List<int> { 500, 100, 800, 200, 950 };

scores.Sort();                    // Tăng dần: 100, 200, 500, 800, 950
scores.Sort((a, b) => b - a);    // Giảm dần: 950, 800, 500, 200, 100
scores.Reverse();                 // Đảo thứ tự

Duyệt List

// foreach — phổ biến nhất
foreach (string member in party)
{
    Console.WriteLine(member);
}

// for — khi cần index
for (int i = 0; i < party.Count; i++)
{
    Console.WriteLine($"#{i + 1}: {party[i]}");
}

Khi nào dùng List?

• Khi cần thêm/xóa phần tử (enemy list, loot drops, chat messages)
• Khi không biết trước số lượng
• Phổ biến nhất trong game dev

Dictionary — Key-Value Pairs

Dictionary<TKey, TValue> lưu dữ liệu theo cặp key-value. Tìm kiếm theo key cực nhanh (O(1)).

Khai báo

// Item database: tên → giá
Dictionary<string, int> shopPrices = new Dictionary<string, int>
{
    { "Sword", 100 },
    { "Shield", 80 },
    { "Potion", 25 }
};

Thao tác

// Thêm
shopPrices["Bow"] = 120;
shopPrices.Add("Staff", 150);  // throw lỗi nếu key đã tồn tại

// Truy cập
int swordPrice = shopPrices["Sword"];  // 100

// Kiểm tra key tồn tại (LUÔN kiểm tra trước khi truy cập)
if (shopPrices.ContainsKey("Potion"))
{
    Console.WriteLine($"Potion: {shopPrices["Potion"]}G");
}

// Hoặc dùng TryGetValue — an toàn hơn
if (shopPrices.TryGetValue("Armor", out int price))
{
    Console.WriteLine($"Armor: {price}G");
}
else
{
    Console.WriteLine("Armor không có trong shop!");
}

// Xóa
shopPrices.Remove("Potion");

// Số phần tử
Console.WriteLine(shopPrices.Count);

Duyệt Dictionary

foreach (KeyValuePair<string, int> item in shopPrices)
{
    Console.WriteLine($"{item.Key}: {item.Value}G");
}

// Hoặc dùng var cho gọn
foreach (var item in shopPrices)
{
    Console.WriteLine($"{item.Key}: {item.Value}G");
}

// Chỉ duyệt keys hoặc values
foreach (string name in shopPrices.Keys)
    Console.WriteLine(name);

foreach (int p in shopPrices.Values)
    Console.WriteLine(p);

Khi nào dùng Dictionary?

• Khi cần tìm nhanh theo key (player stats, item database, config)
• Key phải unique (không trùng)
• Ví dụ: Dictionary<string, int> cho score leaderboard, Dictionary<int, Enemy> cho enemy ID tracking

So Sánh: Khi nào dùng gì?

Ví Dụ Tổng Hợp: Inventory System

// Inventory dùng Dictionary: itemName → quantity
Dictionary<string, int> inventory = new Dictionary<string, int>();

// Hàm thêm item (chưa học hàm? xem như preview)
void AddItem(string item, int amount)
{
    if (inventory.ContainsKey(item))
        inventory[item] += amount;
    else
        inventory[item] = amount;
    Console.WriteLine($"+ {amount}x {item}");
}

// Hàm hiển thị inventory
void ShowInventory()
{
    Console.WriteLine("\n=== INVENTORY ===");
    if (inventory.Count == 0)
    {
        Console.WriteLine("(Trống)");
        return;
    }
    foreach (var item in inventory)
    {
        Console.WriteLine($"  {item.Key} x{item.Value}");
    }
    Console.WriteLine($"Tổng: {inventory.Count} loại item");
}

// Sử dụng
AddItem("Potion", 3);
AddItem("Sword", 1);
AddItem("Potion", 2);  // stack thêm
AddItem("Arrow", 50);

ShowInventory();

Output:

+ 3x Potion
+ 1x Sword
+ 2x Potion
+ 50x Arrow

=== INVENTORY ===
  Potion x5
  Sword x1
  Arrow x50
Tổng: 3 loại item

Bài Tập

Bài 1: Leaderboard Tạo List<int> chứa 10 scores random (100-10000). Sắp xếp giảm dần, in ra top 5 dạng:

#1: 9500
#2: 8200
...

Bài 2: Pokédex đơn giản Tạo Dictionary<string, string> lưu tên Pokémon → type (Fire, Water, Grass...). Thêm 5 Pokémon. Cho user nhập tên Pokémon, in ra type. Nếu không tìm thấy, in "Pokémon chưa được phát hiện!".

Bài 3: Dungeon Map Tạo array 2D char[5,5]. Random fill: 70% '.' (trống), 20% '#' (tường), 10% 'E' (enemy). Đặt 'P' ở [0,0] và 'X' (exit) ở [4,4]. In ra map.

Bài trước: C# #2: Control Flow Bài tiếp: C# #4: Methods, Parameters & Enum