В C# я пытаюсь перебирать строки в одном цикле, как?

Вместо циклов можно использовать строковые функции. Здесь я использую Join и Reverse

var result = string.Join(" ", phases) + " " + string.Join(" ", phases.Reverse());

ИЛИ (гораздо более простая версия)

var result = string.Join(" ", phases.Concat(phases.Reverse()));

ИЛИ (с использованием одиночного цикла for)

var result = "";
var length = phases.Length;

for (int i = 0; i < 2 * length; i++)
{
     if (i < length)
     {
           result += phases[i] + " ";
     }
     else
     {
           result += phases[2 * length - 1 - i] + (i == 2 * length - 1 ? "" : " ");
     }
 }

Ваш цикл имеет fullRotation + 1 (т. е. (phases.Length - 1) * 2 + 1) итераций из-за сравнения <=. Но у него должна быть еще одна итерация (т. е. (phases.Length) * 2).

Я бы сделал:

int fullRotation = phases.Length * 2;
for (int i = 0; i < fullRotation; i++)

Теперь этот цикл имеет phases.Length * 2 итераций. Но вычисление в ветке else теперь смещено на 1, поэтому вам также следует вычесть 1:

else {
    index = fullRotation - i - 1;
    //                      ^^^^
}

string[] phases = ["LOWEST", "LOW", "MEDIUM", "HIGH", "HIGHEST"];
for (int i = 0; i < phases.Length*2; i++)
{
    if (i < phases.Length)
    {
        Console.Write(phases[i]+" ");
    }
    else
    {
        Console.Write(phases[phases.Length * 2 - 1 - i] + " ");
    }
}

Тест

При запросе я предлагаю использовать Linq; в нашем случае

string[] phases = ["LOWEST", "LOW", "MEDIUM", "HIGH", "HIGHEST"];

мы хотим выполнить итерацию вперед, а затем назад:

var query = phases            // <- forward
  .Concat(phases.Reverse());  // <- backward

имея query, мы можем построить окончательную строку с помощью string.Присоединяйтесь:

var result = string.Join(" ", query);

Объединив все вместе:

using System.Linq;

class Program {
  static void Main() {
    string[] phases = ["LOWEST", "LOW", "MEDIUM", "HIGH", "HIGHEST"];

    Console.Write(string.Join(" ", phases.Concat(phases.Reverse())));
  }
}

Пожалуйста, поиграйте сами.

Давайте разберем вашу проблему:

У вас есть массив из 5 элементов с индексами от 0 до 4. Это очевидно.

Вы хотите повторить его дважды (от начала до конца и наоборот), поэтому вам понадобится 10 итераций (5 элементов в одну сторону и 5 элементов в другую сторону).

Вы определили int fullRotation = (phases.Length - 1) * 2;, что в нашем случае равно 8. Это меньше 10, НО вы используете инклюзивные границы цикла, то есть от 0 до fullRotation включительно, что дает 9 итераций. Но ЭТО ЕЩЁ МЕНЬШЕ, ЧЕМ потребовалось 10 итераций.

Вы уже можете видеть, откуда возникла ошибка.

Когда индекс цикла i достигает значения 4, он будет использовать последний элемент (if (i <= (phases.Length - 1)) удовлетворен).

После этого i переворачивается на 5, а затем мы доходим до этой строки index = fullRotation - i, которая в результате дает 3. Таким образом, он используется для доступа к предпоследнему элементу.

Затем, как и ожидалось, i снижается до 0, поэтому в конце печатается первый элемент массива — все хорошо.

Итак, мы обнаружили нашу ошибку, и чтобы исправить ее, мы можем просто немного подправить ваш код:

int fullRotation = phases.Length * 2 - 1

Изменение заключается в том, чтобы просто поставить -1 за скобками, потому что цель этого вычитания — учесть дополнительный индекс в позиции 0. Вот почему нам нужно применить его «один раз».