如何对 List<T> 使用 BinarySearch

Question

让我们从 List BinarySearch 的重载开始：

public int BinarySearch(T item, IComparer<T> comparer);

众所周知，在使用 BinarySearch 之前，应该使用适当的 IComparer 对列表进行排序。但随后：要搜索列表，您必须提供 T 项。当人们习惯于根据这些项目的属性（即使用 Linq 或委托/谓词）搜索列表中的项目时，这是相当出乎意料的。因为当我已经有了我的 T 件时，我就不必搜索它了！

现在我正在用 C# 实现 C++ 代码，并看到 C++ 程序员在他的代码中到处使用 C++ 样式的二进制搜索，如下所示。首先，他制作了一个新的 T 物品，并为这个 T 物品提供了他正在寻找的属性。然后他用它搜索列表，找到列表中具有相同属性的项目的索引。 C++ 比较器当然适用于这些属性。

所以这是在列表中查找项目的一种完全不同的方式。 BinarySearch 创建一个 dummy T 项并搜索一个索引，它可以使用该索引检索列表中的 real T 项。从 Linq 的角度来看，这感觉不自然。

我的问题是：

我是否正确描述了 BinarySearch 背后的想法？

您认为可以在 BinarySearch 中使用 Linq 样式搜索而无需先创建虚拟 T 项吗？

Answer 1

Did I give a correct description of the idea behind BinarySearch?
是的。

Do you think it is possible to use a Linq style search with BinarySearch without making a dummy T item first?
不是现在的形式。您可以使用为您创建虚拟 T 的包装器，但它仅适用于特定的 T（使用无参数构造函数等）。

Answer 2

实际上，LINQ 中没有类似的东西，但您可以构建自己的扩展。 此示例允许您传递的不是虚拟项目，而是例如仅在原始比较器中使用的属性：

public static int FindFirstIndexGreaterThanOrEqualTo<TElement, TKey>(
                this IList<TElement> keySortedCollection,
                TKey key,
                Func<TElement, TKey> keySelector,
                IComparer<TKey> keyComparer)
{
    int begin = 0;
    int end = keySortedCollection.Count;
    while (end > begin)
    {
        int index = (begin + end) / 2;
        TElement el = keySortedCollection[index];
        TKey currElKey = keySelector(el);
        if (keyComparer.Compare(currElKey, key) >= 0)
            end = index;
        else
            begin = index + 1;
    }
    return end;
}

public static int FindFirstIndexGreaterThanOrEqualTo<TElement, TKey>(
                this IList<TElement> keySortedCollection,
                TKey key,
                Func<TElement, TKey> keySelector)
{
    return FindFirstIndexGreaterThanOrEqualTo(keySortedCollection,
                                               key,
                                               keySelector,
                                               Comparer<TKey>.Default);
}

使用这些方法，您可以提供一个比较，它是您最初用于对集合进行排序的比较的子集。

显然，当您使用原始比较器的子集时，您无法确定找到单个索引。所以这些方法返回一个二分查找的下界。