c# - 如何从列表中快速删除项目

Question

我正在寻找一种从 C# 中快速删除项目的方法 List<T> .文档指出 List.Remove()和 List.RemoveAt()操作都是O(n)

• List.Remove
• List.RemoveAt

这严重影响了我的申请。

我写了几个不同的删除方法并在 List<String> 上测试了它们有 500,000 件元素。测试用例如下所示...

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概览

我写了一个方法来生成一个字符串列表，其中只包含每个数字的字符串表示形式(“1”、“2”、“3”……)。然后我尝试 remove列表中的每 5 个项目。以下是用于生成列表的方法:

private List<String> GetList(int size)
{
    List<String> myList = new List<String>();
    for (int i = 0; i < size; i++)
        myList.Add(i.ToString());
    return myList;
}

测试 1:RemoveAt()

这是我用来测试 RemoveAt() 的测试方法。

private void RemoveTest1(ref List<String> list)
{
     for (int i = 0; i < list.Count; i++)
         if (i % 5 == 0)
             list.RemoveAt(i);
}

测试 2:Remove()

这是我用来测试 Remove() 的测试方法。

private void RemoveTest2(ref List<String> list)
{
     List<int> itemsToRemove = new List<int>();
     for (int i = 0; i < list.Count; i++)
        if (i % 5 == 0)
             list.Remove(list[i]);
}

测试 3:设置为 null，排序，然后 RemoveRange

在这个测试中，我遍历了一次列表并将要删除的项目设置为 null .然后，我对列表进行排序(因此 null 将位于顶部)，并删除顶部设置为 null 的所有项目。注意:这对我的列表进行了重新排序，因此我可能必须按正确的顺序将其放回原处。

private void RemoveTest3(ref List<String> list)
{
    int numToRemove = 0;
    for (int i = 0; i < list.Count; i++)
    {
        if (i % 5 == 0)
        {
            list[i] = null;
            numToRemove++;
        }
    }
    list.Sort();
    list.RemoveRange(0, numToRemove);
    // Now they're out of order...
}

测试 4:创建一个新列表，并将所有“好”值添加到新列表

在这个测试中，我创建了一个新列表，并将我所有的 keep-items 添加到新列表中。然后，我将所有这些项目放入原始列表中。

private void RemoveTest4(ref List<String> list)
{
   List<String> newList = new List<String>();
   for (int i = 0; i < list.Count; i++)
   {
      if (i % 5 == 0)
         continue;
      else
         newList.Add(list[i]);
   }

   list.RemoveRange(0, list.Count);
   list.AddRange(newList);
}

测试5:设置为null然后FindAll()

在这个测试中，我将所有待删除的项目设置为null , 然后使用 FindAll()查找所有不属于 null 的项目的功能

private void RemoveTest5(ref List<String> list)
{
    for (int i = 0; i < list.Count; i++)
       if (i % 5 == 0)
           list[i] = null;
    list = list.FindAll(x => x != null);
}

测试 6:设置为 null 然后 RemoveAll()

在这个测试中，我将所有待删除的项目设置为null , 然后使用 RemoveAll()删除所有不属于 null 的项目的功能

private void RemoveTest6(ref List<String> list)
{
    for (int i = 0; i < list.Count; i++)
        if (i % 5 == 0)
            list[i] = null;
    list.RemoveAll(x => x == null);
}

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客户端应用程序和输出

int numItems = 500000;
Stopwatch watch = new Stopwatch();

// List 1...
watch.Start();
List<String> list1 = GetList(numItems);
watch.Stop(); Console.WriteLine(watch.Elapsed.ToString());

watch.Reset(); watch.Start();
RemoveTest1(ref list1);
watch.Stop(); Console.WriteLine(watch.Elapsed.ToString());
Console.WriteLine();

// List 2...
watch.Start();
List<String> list2 = GetList(numItems);
watch.Stop(); Console.WriteLine(watch.Elapsed.ToString());

watch.Reset(); watch.Start();
RemoveTest2(ref list2);
watch.Stop(); Console.WriteLine(watch.Elapsed.ToString());
Console.WriteLine();

// List 3...
watch.Reset(); watch.Start();
List<String> list3 = GetList(numItems);
watch.Stop(); Console.WriteLine(watch.Elapsed.ToString());

watch.Reset(); watch.Start();
RemoveTest3(ref list3);
watch.Stop(); Console.WriteLine(watch.Elapsed.ToString());
Console.WriteLine();

// List 4...
watch.Reset(); watch.Start();
List<String> list4 = GetList(numItems);
watch.Stop(); Console.WriteLine(watch.Elapsed.ToString());

watch.Reset(); watch.Start();
RemoveTest4(ref list4);
watch.Stop(); Console.WriteLine(watch.Elapsed.ToString());
Console.WriteLine();

// List 5...
watch.Reset(); watch.Start();
List<String> list5 = GetList(numItems);
watch.Stop(); Console.WriteLine(watch.Elapsed.ToString());

watch.Reset(); watch.Start();
RemoveTest5(ref list5);
watch.Stop(); Console.WriteLine(watch.Elapsed.ToString());
Console.WriteLine();

// List 6...
watch.Reset(); watch.Start();
List<String> list6 = GetList(numItems);
watch.Stop(); Console.WriteLine(watch.Elapsed.ToString());

watch.Reset(); watch.Start();
RemoveTest6(ref list6);
watch.Stop(); Console.WriteLine(watch.Elapsed.ToString());
Console.WriteLine();

结果

00:00:00.1433089   // Create list
00:00:32.8031420   // RemoveAt()

00:00:32.9612512   // Forgot to reset stopwatch :(
00:04:40.3633045   // Remove()

00:00:00.2405003   // Create list
00:00:01.1054731   // Null, Sort(), RemoveRange()

00:00:00.1796988   // Create list
00:00:00.0166984   // Add good values to new list

00:00:00.2115022   // Create list
00:00:00.0194616   // FindAll()

00:00:00.3064646   // Create list
00:00:00.0167236   // RemoveAll()

注释和评论

• 前两个测试实际上并没有从列表中删除每第 5 个项目，因为列表在每次删除后都会重新排序。事实上，在 500,000 个项目中，只有 83,334 个被删除(应该是 100,000 个)。我对此没有意见 - 显然 Remove()/RemoveAt() 方法无论如何都不是一个好主意。

• 虽然我试图从列表中删除第 5 项，但在现实中不会有这样的模式。要删除的条目将是随机的。

• 尽管我使用了 List<String>在此示例中，情况并非总是如此。它可能是 List<Anything>

• 不将项目放在列表的开头不是一个选项。

• 其他方法 (3 - 6) 都表现得更好，相对而言，但我有点担心 -- 在 3、5 和 6 中，我被迫设置一个值至 null ，然后根据这个哨兵移除所有的元素。我不喜欢这种方法，因为我可以设想一个场景，其中列表中的一项可能是 null而且它会被无意中删除。

我的问题是:从 List<T> 中快速删除许多项目的最佳方法是什么？ ？我尝试过的大多数方法在我看来都很丑陋，而且有潜在危险。是List错误的数据结构？

现在，我倾向于创建一个新列表并将好的项目添加到新列表中，但似乎应该有更好的方法。

Answer 1

在删除方面，列表不是一种有效的数据结构。您最好使用双链表 (LinkedList)，因为删除只需要相邻条目中的引用更新。