c# - 自定义容器类成员的 List.Sort() 与 List.OrderBy() 的实用程序

Question

我发现自己回过头来查看一些旧的 3.5 框架遗留代码，并发现其中有一大堆列表和字典必须以同步方式更新。我已经确定，通过将这些过程融合到新自定义类的自定义容器类中，我可以使这个过程变得更容易使用和理解。然而，在某些情况下，我开始担心通过特定的内部属性来组织这些新容器类的内容。例如，按某个类的 ID 号属性排序。

由于容器类主要基于通用 List 对象，我的第一直觉是用 IComparable 编写内部类，并编写比较属性的 CompareTo 方法。这样，当我想调用排序时，我可以调用 items.Sort()。

但是，我一直在考虑改用 items = items.OrderBy(Func)。这样，如果我需要按任何其他属性排序，它会更加灵活。可读性也更好，因为用于排序的属性将与排序调用一起列出，而不必查找 IComparable 代码。结果，整体实现感觉更干净。

我不关心过早或微优化，但我喜欢一致性。我发现最好在尽可能多的情况下坚持使用一种实现，并在必要时使用不同的实现。将我的代码转换为使用 LINQ OrderBy 而不是使用 List.Sort 是否值得？对这些自定义容器坚持使用 IComparable 实现是否更好？我应该权衡决定的任何一条路径是否提供了任何显着的机械优势？或者它们的最终功能是否等同于它只是成为编码人员的偏好？

Answer 1

这里的要点是 List<T>.Sort()就地排序。如果您的列表暴露给外部代码，它将始终代表与此代码相同的对象。如果列表由容器类之外的代码保存在字段中，这一点很重要。如果您使用 OrderBy() 排序，你每次都会得到一个新的枚举，取代之前的 items .任何以前存储的列表都不代表您类(class)的当前状态。

考虑性能，OrderBy将不得不遍历整个列表来对项目进行排序。然后你会调用ToList()从这个枚举创建新列表，第二次遍历列表。另外，由于它是一个枚举，List 将使用加倍算法，增加其大小，直到每个元素都可以放入其中。如果列表很大，那可能需要相当多的分配和内存复制。我预计性能会比 List<T>.Sort() 差很多.

编辑:小基准:

internal class Program {

    private static List<int> CreateList(int size) {

        // use the same seed so that every list has the same elements
        Random random = new Random(589134554);

        List<int> list = new List<int>(size);
        for (int i = 0; i < size; ++i)
            list.Add(random.Next());
        return list;
    }

    private static void Benchmark(int size, bool output = true) {
        List<int> list1 = CreateList(size);
        List<int> list2 = CreateList(size);

        Stopwatch stopwatch = Stopwatch.StartNew();
        list1.Sort();
        stopwatch.Stop();
        double elapsedSort = stopwatch.Elapsed.TotalMilliseconds;
        if (output)
            Console.WriteLine("List({0}).Sort(): {1}ms (100%)", size, elapsedSort);

        stopwatch.Restart();
        list2.OrderBy(i => i).ToList();
        stopwatch.Stop();
        double elapsedOrderBy = stopwatch.Elapsed.TotalMilliseconds;
        if (output)
            Console.WriteLine("List({0}).OrderBy(): {1}ms ({2:.00%})", size, elapsedOrderBy, elapsedOrderBy / elapsedSort);

    }

    internal static void Main() {

        // ensure linq library is loaded and initialized
        Benchmark(1000, false);

        Benchmark(10);
        Benchmark(100);
        Benchmark(1000);
        Benchmark(10000);
        Benchmark(100000);
        Benchmark(1000000);

        Console.ReadKey();
    }
}

输出(标准化为 List.Sort):

List(10).Sort(): 0,0025ms (100%)
List(10).OrderBy(): 0,0157ms (628,00%)
List(100).Sort(): 0,0068ms (100%)
List(100).OrderBy(): 0,0294ms (432,35%)
List(1000).Sort(): 0,0758ms (100%)
List(1000).OrderBy(): 0,3107ms (409,89%)
List(10000).Sort(): 0,8969ms (100%)
List(10000).OrderBy(): 4,0751ms (454,35%)
List(100000).Sort(): 10,8541ms (100%)
List(100000).OrderBy(): 50,3497ms (463,88%)
List(1000000).Sort(): 124,1001ms (100%)
List(1000000).OrderBy(): 705,0707ms (568,15%)