List<> 循环优化

Question

我有一个项目可以处理大量相同类型的对象。

现在我使用List<Person>，但是当我有大约 1 000 000 个项目时，循环遍历这个列表似乎很困难。

在循环中，每个Person都有一个方法被调用，随机生成新的item，也有一些item被删除。

我可以做些什么来优化这个循环？ 我应该更改集合类型，还是将项目移至数据库？

这是循环的样子：

while (_worldIsLiving)
{
    int beginningPopulation = WorldPopulationNumber;

    for (int i = 0; i < beginningPopulation; i++)
    {
        _worldPopulation[i].InvokeSkills(this);
    }

    // Remove dead persons
    for (int i = 0; i < WorldPopulationNumber;)
    {
        if (_worldPopulation[i].IsDead()) _worldPopulation.RemoveAt(i);
        else i++;
    }

    WorldCycles++;
    if (_hasStopCondition && (WorldPopulationNumber >= WorldMaximumPopulation || WorldPopulationNumber == 0))
        Destroy();
}

在_worldPopulation[i].InvokeSkills(this);可以生成新的人。

技能有chanceToBeInvoken和chanceTobeInherited字段。

Answer 1

_worldPopulation.RemoveAt(i) 在列表上将是一项昂贵的操作。

它涉及将每个后续项目向下分流一个位置。您在外循环的每次迭代中多次调用它，每个“死”实例一次。

对于一个长列表，这将增加非常大的开销，复杂度为 O(n²)（如果我的 CS 帽子今天戴得正确的话）。

只写一个新列表可能会快得多：

_worldPopulation = _worldPopulation.Where(p=>!p.IsDead())

如果这看起来仍然很昂贵，那么修剪列表是否重要？ （该列表能否包含所有活着和死去的人口，或者这会占用可用内存吗？）

例如，您可以：

var livingPopulace = _worldPopulation.Where(p => !p.IsDead());
foreach(var pop in livingPopulace)
{
    pop.InvokeSkills(this)
}
var newPopulationCount = _worldPopulation.Count(p => !p.IsDead());

虽然这需要对集合进行 2 次扫描，但与使用 RemoveAt 相比，它仍然会减少通过集合的次数，尤其是在每个周期的死亡率很高的情况下。您又回到了 O(n) 复杂度，我怀疑对于大型集合，这将比使用 RemoveAt 更有效。

如果这些都不令人满意，您可以考虑使用LinkedList<T> 作为您的容器，它支持简单的前向迭代和低成本的移除（以随机访问索引为代价），但可能存在其他限制因素不切实际的。您提供的代码中没有任何内容表明这不起作用。只是不要被ElementAt 之类的 Linq 运算符所诱惑，以绕过随机访问限制，否则您将回到同样的问题。