给定一个集合,有没有办法得到该集合的最后N个元素?如果框架中没有方法,那么编写一个扩展方法来实现这个目的的最佳方式是什么?
当前回答
我的解决方案是基于c#版本8中引入的范围。
public static IEnumerable<T> TakeLast<T>(this IEnumerable<T> source, int N)
{
return source.ToArray()[(source.Count()-N)..];
}
在用大多数评价的解决方案(以及我谦卑地提出的解决方案)运行了一个基准测试后:
public static class TakeLastExtension
{
public static IEnumerable<T> TakeLastMarkByers<T>(this IEnumerable<T> source, int takeCount)
{
if (source == null) { throw new ArgumentNullException("source"); }
if (takeCount < 0) { throw new ArgumentOutOfRangeException("takeCount", "must not be negative"); }
if (takeCount == 0) { yield break; }
T[] result = new T[takeCount];
int i = 0;
int sourceCount = 0;
foreach (T element in source)
{
result[i] = element;
i = (i + 1) % takeCount;
sourceCount++;
}
if (sourceCount < takeCount)
{
takeCount = sourceCount;
i = 0;
}
for (int j = 0; j < takeCount; ++j)
{
yield return result[(i + j) % takeCount];
}
}
public static IEnumerable<T> TakeLastKbrimington<T>(this IEnumerable<T> source, int N)
{
return source.Skip(Math.Max(0, source.Count() - N));
}
public static IEnumerable<T> TakeLastJamesCurran<T>(this IEnumerable<T> source, int N)
{
return source.Reverse().Take(N).Reverse();
}
public static IEnumerable<T> TakeLastAlex<T>(this IEnumerable<T> source, int N)
{
return source.ToArray()[(source.Count()-N)..];
}
}
Test
[MemoryDiagnoser]
public class TakeLastBenchmark
{
[Params(10000)]
public int N;
private readonly List<string> l = new();
[GlobalSetup]
public void Setup()
{
for (var i = 0; i < this.N; i++)
{
this.l.Add($"i");
}
}
[Benchmark]
public void Benchmark1_MarkByers()
{
var lastElements = l.TakeLastMarkByers(3).ToList();
}
[Benchmark]
public void Benchmark2_Kbrimington()
{
var lastElements = l.TakeLastKbrimington(3).ToList();
}
[Benchmark]
public void Benchmark3_JamesCurran()
{
var lastElements = l.TakeLastJamesCurran(3).ToList();
}
[Benchmark]
public void Benchmark4_Alex()
{
var lastElements = l.TakeLastAlex(3).ToList();
}
}
Program.cs:
var summary = BenchmarkRunner.Run(typeof(TakeLastBenchmark).Assembly);
命令dotnet运行——project .\TestsConsole2。csproj -c Release——logBuildOutput
结果如下:
// *摘要* BenchmarkDotNet=v0.13.2, OS=Windows 10 (10.0.19044.1889/21H2/ novber2021update) AMD Ryzen 5 5600X, 1个CPU, 12个逻辑核和6个物理核 . net SDK = 6.0.401 [主机]:.NET 6.0.9 (6.0.922.41905), X64 RyuJIT AVX2 DefaultJob: .NET 6.0.9 (6.0.922.41905), X64 RyuJIT AVX2
Method | N | Mean | Error | StdDev | Gen0 | Gen1 | Allocated |
---|---|---|---|---|---|---|---|
Benchmark1_MarkByers | 10000 | 89,390.53 ns | 1,735.464 ns | 1,704.457 ns | - | - | 248 B |
Benchmark2_Kbrimington | 10000 | 46.15 ns | 0.410 ns | 0.363 ns | 0.0076 | - | 128 B |
Benchmark3_JamesCurran | 10000 | 2,703.15 ns | 46.298 ns | 67.862 ns | 4.7836 | 0.0038 | 80264 B |
Benchmark4_Alex | 10000 | 2,513.48 ns | 48.661 ns | 45.517 ns | 4.7607 | - | 80152 B |
事实证明,@Kbrimington提出的解决方案在内存分配和原始性能方面是最有效的。
其他回答
与循环缓冲区的使用略有不同的实现。基准测试表明,该方法比使用Queue(在System.Linq中实现TakeLast)的方法快大约两倍,但是也有代价——它需要一个随着所请求的元素数量而增长的缓冲区,即使你只有一个小的集合,你也可以得到巨大的内存分配。
public IEnumerable<T> TakeLast<T>(IEnumerable<T> source, int count)
{
int i = 0;
if (count < 1)
yield break;
if (source is IList<T> listSource)
{
if (listSource.Count < 1)
yield break;
for (i = listSource.Count < count ? 0 : listSource.Count - count; i < listSource.Count; i++)
yield return listSource[i];
}
else
{
bool move = true;
bool filled = false;
T[] result = new T[count];
using (var enumerator = source.GetEnumerator())
while (move)
{
for (i = 0; (move = enumerator.MoveNext()) && i < count; i++)
result[i] = enumerator.Current;
filled |= move;
}
if (filled)
for (int j = i; j < count; j++)
yield return result[j];
for (int j = 0; j < i; j++)
yield return result[j];
}
}
以下是我的解决方案:
public static class EnumerationExtensions
{
public static IEnumerable<T> TakeLast<T>(this IEnumerable<T> input, int count)
{
if (count <= 0)
yield break;
var inputList = input as IList<T>;
if (inputList != null)
{
int last = inputList.Count;
int first = last - count;
if (first < 0)
first = 0;
for (int i = first; i < last; i++)
yield return inputList[i];
}
else
{
// Use a ring buffer. We have to enumerate the input, and we don't know in advance how many elements it will contain.
T[] buffer = new T[count];
int index = 0;
count = 0;
foreach (T item in input)
{
buffer[index] = item;
index = (index + 1) % buffer.Length;
count++;
}
// The index variable now points at the next buffer entry that would be filled. If the buffer isn't completely
// full, then there are 'count' elements preceding index. If the buffer *is* full, then index is pointing at
// the oldest entry, which is the first one to return.
//
// If the buffer isn't full, which means that the enumeration has fewer than 'count' elements, we'll fix up
// 'index' to point at the first entry to return. That's easy to do; if the buffer isn't full, then the oldest
// entry is the first one. :-)
//
// We'll also set 'count' to the number of elements to be returned. It only needs adjustment if we've wrapped
// past the end of the buffer and have enumerated more than the original count value.
if (count < buffer.Length)
index = 0;
else
count = buffer.Length;
// Return the values in the correct order.
while (count > 0)
{
yield return buffer[index];
index = (index + 1) % buffer.Length;
count--;
}
}
}
public static IEnumerable<T> SkipLast<T>(this IEnumerable<T> input, int count)
{
if (count <= 0)
return input;
else
return input.SkipLastIter(count);
}
private static IEnumerable<T> SkipLastIter<T>(this IEnumerable<T> input, int count)
{
var inputList = input as IList<T>;
if (inputList != null)
{
int first = 0;
int last = inputList.Count - count;
if (last < 0)
last = 0;
for (int i = first; i < last; i++)
yield return inputList[i];
}
else
{
// Aim to leave 'count' items in the queue. If the input has fewer than 'count'
// items, then the queue won't ever fill and we return nothing.
Queue<T> elements = new Queue<T>();
foreach (T item in input)
{
elements.Enqueue(item);
if (elements.Count > count)
yield return elements.Dequeue();
}
}
}
}
代码有点粗,但作为一个可重用的插入组件,它应该在大多数场景中表现得很好,并且它将使使用它的代码保持良好和简洁。: -)
我的TakeLast for non-IList ' 1是基于与@Mark Byers和@MackieChan回答中相同的环形缓冲算法。有趣的是,它们是如此相似——我是完全独立写的。我猜只有一种方法可以正确地使用环形缓冲区。: -)
看看@kbrimington的答案,可以为IQuerable<T>添加一个额外的检查,以回到与实体框架一起工作的方法——假设我在这一点上没有。
coll.Reverse().Take(N).Reverse().ToList();
public static IEnumerable<T> TakeLast<T>(this IEnumerable<T> coll, int N)
{
return coll.Reverse().Take(N).Reverse();
}
更新:为了解决clintp的问题:a)使用我上面定义的TakeLast()方法解决了这个问题,但如果你真的想在没有额外方法的情况下做到这一点,那么你只需要认识到Enumerable.Reverse()可以用作扩展方法,你不需要这样使用它:
List<string> mystring = new List<string>() { "one", "two", "three" };
mystring = Enumerable.Reverse(mystring).Take(2).Reverse().ToList();
如果你正在处理一个有键的集合(例如,来自数据库的条目),一个快速(即比选择的答案更快)的解决方案将是
collection.OrderByDescending(c => c.Key).Take(3).OrderBy(c => c.Key);
我试图将效率和简单性结合起来,最后得到了这样的结果:
public static IEnumerable<T> TakeLast<T>(this IEnumerable<T> source, int count)
{
if (source == null) { throw new ArgumentNullException("source"); }
Queue<T> lastElements = new Queue<T>();
foreach (T element in source)
{
lastElements.Enqueue(element);
if (lastElements.Count > count)
{
lastElements.Dequeue();
}
}
return lastElements;
}
关于 在c#中,Queue<T>是使用循环缓冲区实现的,因此每次循环都没有对象实例化(只有当队列增长时)。我没有设置队列容量(使用专用构造函数),因为有人可能使用count = int调用此扩展。MaxValue。为了获得额外的性能,您可以检查源实现IList是否<T>,如果是,则直接使用数组索引提取最后的值。
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