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João Martins
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O problema está no facto de alguns índices estarem a ultrapassar os limites do Array, seja para mais (mais do o índice máximo) ou para menos (-1).

A solução será validar tudo antes de atribuir o valor à `Localizacao`:

if (Numeros[i, j] == Num)
{
    if(j - 1 >= 0)
        Localizacao[0] = Numeros[i, j - 1].ToString();
    else
    {
        // código de controlo
    }
    
    if(j + 1 < Linha[1])
        Localizacao[1] = Numeros[i, j + 1].ToString();
    else
    {
        // código de controlo
    }
    
    if(i - 1 >= 0)
        Localizacao[2] = Numeros[i - 1, j].ToString();
    else
    {
        // código de controlo
    }
    
    if(i + 1 < Linha[0])
        Localizacao[3] = Numeros[i + 1, j].ToString();
    else 
    {
        // código de controlo
    }
}

O código de controlo é onde deverá colocar a instrução a usar quando o limite, máximo ou mínimo, é atingido.

Se o objetivo é mostrar uma mensagem caso os índices sejam excedidos, pode fazer da seguinte forma:

if (Numeros[i, j] == Num)
{
    if(j - 1 >= 0 || j + 1 < Linha[1] || i - 1 >= 0 || i + 1 < Linha[0])
    {
        MessageBox.Show("Os índices da matriz foram excedidos.");
    }
    else
    {
        Localizacao[0] = Numeros[i, j - 1].ToString();
        Localizacao[1] = Numeros[i, j + 1].ToString();
        Localizacao[2] = Numeros[i - 1, j].ToString();
        Localizacao[3] = Numeros[i + 1, j].ToString();
    }
}
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