为什么 IList<T> 没有排序？！？！ （已编辑）

Question

当我发现没有直接的方法可以对 IList 进行排序或执行二进制搜索时，我感到非常惊讶。就像有静态方法可以对数组进行排序和执行二进制搜索一样，我认为拥有采用 IList 的类似静态方法会非常有帮助。

目前：

class Array
{
    static Sort<T>(T[] array);
    static int BinarySearch<T>(T[] array, T item);
}

我希望他们能补充：

class List
{
    static Sort<T>(IList<T> list);
    static int BinarySearch<T>(IList<T> list, T item);
}

我看了一眼 .NET Framework 4.0 Beta SDK，发现仍然似乎无法解决这个问题。

我知道我可以通过创建一个扩展方法来解决这个问题，该方法检查它是否是 List，然后使用 List 实例进行排序/搜索；但是，如果它不是 List 的实例，那么我必须执行一个副本（这对于非常大的列表来说很糟糕）。我知道我可以做到这一切，但为什么呢？他们故意省略此功能是否有某些原因？

为了尝试在 .NET 4.0 框架中实现这一点，我通过 Microsoft 的 Connect 程序创建了一个建议。如果您像我一样对这个问题感到沮丧，请投票，也许它会被添加。

https://connect.microsoft.com/VisualStudio/feedback/ViewFeedback.aspx?FeedbackID=474201

Answer 1

LINQ 有一个适用于所有 IEnumerable 的 OrderBy 方法，包括 IList。您可以使用 OrderBy 完成同样的事情。

// Order a list of addresses:
IList<string> list = ...
var orderedList = list.OrderBy(input => input);

Answer 2

我认为不包括IList<T> 的排序方法是一个很好的例子。首先，它会给那些想要实现 IList 的人带来额外的复杂性，其次它会使 IList 接口更难符合Interface Segregation Principle。

如果我需要对IList<T> 执行排序，通常我会创建一个新的List<T> 并将IList<T> 作为参数传入

例如：

        public IList<Address> SortAddresses(IList<Address> addresses)
        {
            var sortedAddresses = new List<Address>(addresses);
            sortedAddresses.Sort();
            return sortedAddresses;
        }

Answer 3

好消息是你可以很容易地编写这样的方法；并且感谢 C# 3.0 扩展方法，您可以在接口上实现这一点：

public static class ListExt
{
    public static void AddRange<T>(this IList<T> list, IEnumerable<T> items) {
        foreach(T item in items) list.Add(item);
    }
    public static void Sort<T>(this IList<T> list) {
        Sort<T>(list,Comparer<T>.Default); // ordinal sort by default
    }
    public static void Sort<T>(this IList<T> list, IComparer<T> comparer)
    { // very poor implementation!
        List<T> concreteList = new List<T>(list);
        concreteList.Sort(comparer); // cheat!
        list.Clear();
        list.AddRange(concreteList);
    }
    public static int BinarySearch<T>(this IList<T> list, T item) {
        return BinarySearch<T>(list, item, Comparer<T>.Default);
    }
    public static int BinarySearch<T>(this IList<T> list, T item,
        IComparer<T> comparer)
    {...} // TODO
}

现在剩下的就是 TODO 代码本身（并且可能重写 Sort ;-p）；但在那之后：

IList<T> list = ...
list.Sort();
T huntFor = ...
int i = list.BinarySearch(huntFor);

重要的是，IList<T> 有一个读/写索引器，因此当然可以在没有上述 hack 的情况下同时进行排序和二进制搜索。

Answer 4

您确实有ArrayList.Adapter 允许使用ArrayList 的排序例程，但它会对未装箱值类型的通用列表造成巨大的性能影响，以及虚拟调用和接口调度开销。

对于引用类型和值类型，接口调度可能很昂贵，这意味着调用 ICollection<T>.CopyTo 一个数组 T[] 然后单独排序可能是最快的通用选项，包括直接在IList<T> 对象。

List<T> 有一个Sort 方法，因为它可以非常高效地操作T[] 类型的底层数组。对于任意的IList<T>，根本没有办法做到这一点。

Answer 5

我不是 C# 专家，但很少有 List 实现支持排序、二分查找甚至索引检索。列表通常基于linked lists，通常不提供O(1) 通过索引检索项目的方式。如果您想快速定位一个元素，那么请使用诸如tree 或其他人建议的数组等使元素保持排序的东西。

我确实发现IList 包含indexed retrieval method 的事实很有趣。您可能需要考虑使用SortedList 而不是List，因为它看起来应该支持在O(1) 时间按索引或键进行查找。一般来说，如果您需要支持快速查找的东西，那么请寻找一种保持其元素有序而不是显式排序的数据结构。如果不出意外，C# 已经拥有相当多的数据结构了。