科特林。替换不可变列表中元素的最佳方法是什么？

Question

更新不可变列表中特定项目的最佳方法是什么。例如，我有Item 的列表。我有几种更新列表的方法：

1.

  fun List<Item>.getList(newItem: Item): List<Item> {
        val items = this.toMutableList()
        val index = items.indexOf(newItem)
        if (index  != -1) {
            items[index ] = newItem
        }
        return items 
    }

fun List<Item>.getList(newItem: Card): List<Item> {
        return this.map { item ->
            if (item.id == newItem.id) newItem else item
        }
    }

第二个选项看起来更简洁，我更喜欢它。但是，在第二个选项中，我们将遍历列表中的每个元素，这对我来说很不利，因为列表可以包含很多元素。

请问，有没有更好的方法来满足我的要求？

Answer 1

第二个看起来性能稍微好一点，但它们都是O(n)，所以差别不大，几乎不值得担心。我会选择第二个，因为它更容易阅读。

第一次迭代列表最多 2 次，但第二次迭代一旦找到项目就会提前中断。 （第一次迭代是复制列表，但 JVM 可能对其进行优化以在后台进行快速数组复制。）

第二个迭代列表一次，但它必须对列表中的每个项目进行 ID 比较。

旁注：“不可变”并不是List 的正确术语。它们被称为“只读”列表，因为接口不保证不变性。例如：

private val mutableList = mutableListOf<Int>()

val readOnlyList: List<Int> get() = mutableList

对于外部类，此 List 是只读的，但不是不可变的。它的内容可能会在拥有该列表的类中进行内部更改。那将是一种脆弱的设计，但这是可能的。在某些情况下，出于性能原因，您可能希望使用 MutableList 并将其传递给只需要只读列表的其他函数。只要您在其他类正在使用它时不对其进行突变，就可以了。

Answer 2

你有几个选择——你已经在做“制作可变副本并更新它”方法，以及“通过映射每个项目并更改您需要的内容来制作副本”一。

另一种典型的方法是有点对半，复制你需要的部分，然后插入你想改变的部分。例如，您可以围绕要更改的元素对列表进行切片，然后从这些部分构建最终列表：

fun List<Item>.update(item: Item): List<Item> {
    val itemIndex = indexOf(item)
    return if (itemIndex == -1) this.toList()
    else slice(0 until itemIndex) + item + slice(itemIndex+1 until size)
}

通过这种方式，您可以利用底层列表复制方法的任何效率，而 map 必须“转换”每个项目，即使它最终通过原始项目。

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但与往常一样，最好进行基准测试以了解这些方法的实际执行情况！ Here's a playground example - 绝对不是进行基准测试的最佳场所，但如果你运行几次，它可以作为一般球场提供指导：

Mapping all elements: 2500 ms
Slicing: 1491 ms
Copy and update index: 611 ms

从广义上讲，映射比切片和组合方法多花费 60-100% 的时间。切片比直接的可变复制和更新花费 2-3 倍的时间。

考虑到您在这里实际需要做的事情（获取列表的副本并更改（最多）一件事），最后一种方法似乎是最合适的！其他方法各有优势，具体取决于您希望如何操作列表以产生最终结果，但由于您在这里几乎什么都不做，它们只会增加不必要的开销。当然，这取决于您的用例——例如，切片方法比映射方法使用更多的中间列表，除了原始速度之外，这可能是一个问题。

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如果第一个例子中的冗长困扰着你，你总是可以这样写：

fun List<Item>.getList(newItem: Item): List<Item> =
    this.toMutableList().apply {
        val index = indexOf(newItem)
        if (index != -1) set(index, newItem)
    }

Answer 3

您可以尝试的另一件事是，显然每个项目都有一个 id 字段，您可以使用该字段来标识该项目，从中创建地图，在该地图上执行所有替换，然后将其转换回列表。不过，这仅在您可以批处理所有需要执行的替换时才有用。它也可能会更改列表中项目的顺序。

fun List<Item>.getList(newItem: Item) =
    associateBy(Item::id)
        .also { map ->
            map[newItem.id] = newItem
        }
        .values

然后还有可能将您的列表转换为Sequence：这样它将被延迟评估；你用.map添加的每一个替换都会创建一个新的Sequence，它指的是旧的加上你的新映射，并且在你运行一个实际上必须读取整个东西的操作之前，它们都不会被评估，比如@987654326 @.