C# Lambda 表达式速度答案

【问题标题】：C# Lambda Expression SpeedC# Lambda 表达式速度
【发布时间】：2010-03-10 09:05:18
【问题描述】：

我以前没有使用过很多 lambda 表达式，我遇到了一个我认为可以巧妙使用一个的情况。我有一个约 19,000 条记录的自定义列表，我需要找出列表中是否存在记录，因此我决定尝试以下操作，而不是编写一堆循环或使用 linq 来遍历列表：

for (int i = MinX; i <= MaxX; ++i)
{
    tempY = MinY;

    while (tempY <= MaxY)
    {
        bool exists = myList.Exists(item => item.XCoord == i && item.YCoord == tempY);

        ++tempY;
    }
}

唯一的问题是它需要大约 9 - 11 秒来执行。我做错了什么，这只是我不应该使用这样的表达式的情况吗？

谢谢。

编辑：对不起。我应该详细说明。我正在使用 for 和 while 循环创建记录列表，并检查该记录是否存在于 myList 中。这是我能想到的唯一方法。我会重新评估它，看看我想出了什么。

【问题讨论】：

您为什么希望这会很快？这是一个没有任何索引或排序的嵌套搜索。
我认为没有必要投反对票。这是一个有趣的问题，虽然措辞不佳。
为什么外循环是for循环，内循环是while循环？
所以我可以遍历所有 x 坐标，然后遍历所有 y 坐标。例如，将每个 x 视为一列，将每个 y 视为一行，我试图遍历该列中的每个单元格。

标签： c# lambda

【解决方案1】：

这段代码对我来说毫无意义，所以很难说你是否做错了。很有可能，是的，你做错了。

与其显示代码，不如试试这个。假设您有一个方法完全完成了您想要的。该方法的签名是什么？不是身体，只是签名。

例如，假设您想问“这个点列表是否包含特定点？”那么签名就是

bool Contains(List<Point> list, Point p)

假设您想问“这个点列表是否包含这个矩形内的任何点？”那么签名就是

bool ContainsAny(List<Point> list, Rectangle r)

假设您想问“这两个列表的共同点是什么？”那么签名将是

List<Point> Intersection(List<Point> l1, List<Point> l2)

等等。更清楚地说明您要做什么，我们可以帮助您优化该操作。从签名开始。

【讨论】：

+1 因为看起来 Nathan 确实在手动创建 Point，而他实际上可以只存储一个通用的点列表并使用 ContainsAny。

【解决方案2】：

这不是 lambda 的问题，而是您的算法的问题。你从 MinX 循环到 MaxX 是多少？然后你从 MinY 循环到 MaxY，然后你循环通过 ~19,000 条记录。因此，如果 X 循环为 10，y 循环为 10，那么您将进行 19,000*10*10 次调用。情况可能会更糟。

【讨论】：

【解决方案3】：

您的算法效率低下。如果您在同一个列表上进行多次搜索，您需要：

Sort 适当的列表（通过您的查找键）。
使用binary search 查找正确的记录。

您的另一个选择是如果内存不是问题并且您希望它非常快，则将记录放入Dictionary<Your_Key,Record>。这将在您设置好之后为您提供最快的访问权限。

【讨论】：

这非常有效。只需 1 秒即可完成我想做的事情。

【解决方案4】：

这不是你想要的吗？

myList.Where(
    item=>item.XCoord>=MinX
        &&item.XCoord<=MaxX
        &&item.YCoord>=MinY
        &&item.YCoord<=MaxY
)

所有生成的项目都将满足exists 标准。

...还是我误会了？

【讨论】：

【解决方案5】：

我将用一个不错的基于 linq 的解决方案来扩展 Kevin 的答案。

原始代码有效地计算了一个二维布尔数组，该数组指示myList 中每个数组元素的x 和y 坐标是否存在坐标。

用于每个x 和y 的测试可以表示为如下的 lambda 函数：

Func<int, int, bool> original =
    (x, y) =>
        myList.Exists(item => item.XCoord == x && item.YCoord == y);

这是低效的，因为调用了Exists 方法，因此对每个x 和y 坐标测试的列表进行了迭代。是否迭代整个列表取决于是否找到匹配项。在很多情况下不会有匹配项，因此会多次访问整个列表。

因此，最好预先计算一个字典字典以确定myList 中是否存在任何x 和y 坐标的坐标。

var xyLookup =
    (from item in myList
     group item by item.XCoord into XCoords
     select new
     {
         X = XCoords.Key,
         YLookup = (from x in XCoords
                    group x by x.YCoord into YCoords
                    select new
                    {
                        Y = YCoords.Key,
                        Coords = YCoords
                    }).ToDictionary(a => a.Y, a => a.Coords)
     }).ToDictionary(b => b.X, b => b.YLookup);

xyLookup 现在允许以下 lambda 函数替换原始版本。

Func<int, int, bool> refactored =
    (x, y) =>
        xyLookup.ContainsKey(x) && xyLookup[x].ContainsKey(y);

预计算 xyLookup 需要一些时间，因此根据我的测试，如果我有一个 3x3 数组并且 myList 包含 3 个坐标，那么这两种方法的速度大致相同。不过，我希望 myList 中的实际数组大小和元素数量在实践中会大得多。

如果我在 myList 中有一个包含 10,000 个坐标的 100x100 数组，那么 xyLookup 比原始方法快大约 91 倍。

我喜欢 linq... :-)

【讨论】：