从 List<T> 中删除单个项目的最快方法是什么？

Question

我有一个没有重复的项目列表，其中订单很重要。

我需要定期从该列表中删除一个项目。

一个实际的例子是列表绑定 UI 控件，例如允许删除的 DataGridView。

用户希望以特定顺序查看项目，因此删除后剩余的项目应保留其顺序。

这里有一些示例代码似乎表明删除列表项是O(n)，因为

(1) 必须迭代列表以通过匹配条件找到要删除的项目

(2)List.RemoveAt 方法必须将剩余的项打乱

public class Item
{
  public string Name {get; set;}
  public string Description {get; set;}
}

public List<Item> Items = new List<Item>();

public void AddItem(string name, string description)
{
  Items.Add(new Item {Name=name, Description=description});
}

public void RemoveItem(string name)
{
  for (int i=0; i<Items.Count; i++)
  {
    if (Items[i].Name == name)
    {
      Items.RemoveAt(i);
      break;
    }
  }
}

有没有更快的方法？

LinkedList<T> 不起作用，因为它不能被索引以进行滚动和分页。同样对于高项目计数LinkedList<T> 由于缓存未命中，项目删除实际上更慢。

Answer 1

RemoveAt 需要 O(n) 时间。因为它必须将项目向左移动，从索引i 开始到n (Items.Count)。 IndexOf 类似。

这是您的代码的渐近估计：

public void RemoveItem(string name)
{
  foreach (var item in Items) //n times
  {
    if (item.Name == name)
    {
      Items.RemoveAt(Items.IndexOf(position)); // O(n) + O(n) => O(n)
    }
  }

  // => O(n * n)
}

它在 O(n ^ 2) 时间内运行。

这段代码怎么样？

for (int i = Items.Count - 1; i >= 0; i--) // n times
{
    if (Items[i].Name == name)
    {
        Items.RemoveAt(i); //O(n)
    }
}

所以这也运行在 O(n ^ 2)

但是这段代码：

Items.RemoveAll(i => item.Name == name);

在 O(n) 时间内运行。您应该看到此方法的实现以供证明。 RemoveAll 对列表中的项目进行一次迭代，如果满足条件，它也会在迭代时开始移位。每一步的这种转变是一个单一的分配，即 O(1)。因此整个方法在 O(n) 时间内运行，这比您的实现要快得多。

更新： 该问题现在在删除行之后包含一个break;。

在该代码中，查找项目将在找到后停止并开始删除，这将花费 O(n) + O(n) => O(n)。

所以有问题的代码和RemoveAll之间不会有任何渐近差异。

所以它不是更快也不能，但 RemoveAll 仍然是一个更干净的代码恕我直言。

Answer 2

您不需要循环或自定义方法。试试这个：

Items.RemoveAll(i => item.Name == name);

编辑
正如@Gian Paolo 评论的那样，对于List 数据结构，在最好的情况下，它的复杂度为 O(n)。如果您想要更好的性能，可以考虑检查其他数据结构，包括LinkedList、Dictionary 或HashSet。

Answer 3

一种方法是对您的项目使用传统的循环，如果名称匹配，则删除，

for (int i = Items.Count - 1; i >= 0; i--)
{
    if (Items[i].Name == name)
    {
        Items.RemoveAt(i);
        break;
    }
}