我想将一个 int 插入一个已排序的数组中。此操作将非常频繁地执行，因此需要尽可能快。
我想了很多不同的方法，包括二分查找和简单的复制插入，但发现很难决定。另外，我觉得我错过了一个想法。你有这方面的经验或有什么新想法可以考虑吗？
【问题讨论】：
标签： c# .net arrays performance copy
我将使用一个长度为 35（因为你说的范围是 1-34）的 int 数组来记录数字的状态。
int[] status = Enumerable.Repeat(0, 35).ToArray();
//an array contains 35 zeros
//which means currently there is no elements in the array
status[10] = 1; // now the array have only one number: 10
status[11] ++; // a new number 11 is added to the list
所以如果你想在列表中添加一个数字 i：
status[i]++; // O(1) to add a number
要从列表中删除 i：
status[i]--; // O(1) to remove a number
想知道列表中的所有数字吗？
for (int i = 0; i < status.Length; i++)
{
if (status[i] > 0)
{
for (int j = 0; j < status[i]; j++)
Console.WriteLine(i);
}
}
//or more easier using LINQ
var result = status.SelectMany((i, index) => Enumerable.Repeat(index, i));
下面的例子可以帮助你更好地理解我的代码：
the real number array: 1 12 12 15 9 34 // i don't care if it's sorted
the status array: status[1]=1,status[12]=2,status[15]=1,status[9]=1,status[34]=1
all others are 0
【讨论】：
这是一个非常小的数组，只有 14 个值，我认为切换到更智能的数据结构（例如列表）不会让您受益匪浅，尤其是在您快速良好的随机访问时。在这种规模下，甚至二进制搜索实际上也可能比线性搜索慢。你确定，比如说，insert-on-copy 不能满足你的性能要求吗？
【讨论】：
此操作将经常执行，因此需要尽可能快。
您注意到“经常”发生的事情往往不是程序中的瓶颈 - 实际的瓶颈是什么通常令人惊讶。在执行任何优化之前，您应该编写一些简单的代码并测量程序的实际性能。
我想了很多不同的方法，包括二分查找和简单的复制插入，但发现很难决定。
假设这是瓶颈，不同方法的 big-O 性能在此无关紧要，因为您的数组很小。尝试几种不同的方法、测量结果、查看哪种方法效果最好并选择该方法会更容易。如果您已按照第一段中的建议进行操作，则您已经拥有一个可用于此步骤的分析器设置。
【讨论】：
对于插入到中间，LinkedList<int> 将是最快的选择 - 其他任何事情都涉及复制数据。在 14 个元素中，不要强调二分搜索等 - 只需前进到您想要的项目：
using System;
using System.Collections.Generic;
static class Program
{
static void Main()
{
LinkedList<int> data = new LinkedList<int>();
Random rand = new Random(12345);
for (int i = 0; i < 20; i++)
{
data.InsertSortedValue(rand.Next(300));
}
foreach (int i in data) Console.WriteLine(i);
}
}
static class LinkedListExtensions {
public static void InsertSortedValue(this LinkedList<int> list, int value)
{
LinkedListNode<int> node = list.First, next;
if (node == null || node.Value > value)
{
list.AddFirst(value);
}
else
{
while ((next = node.Next) != null && next.Value < value)
node = next;
list.AddAfter(node, value);
}
}
}
【讨论】：
LinkedList<int> 并使用 < / > 运算符而不是 Comparer<T>.Default
在这里使用蛮力方法是最好的决定，因为 14 不是数字 :)。然而，这不是一个可扩展的决定，因为如果有一天 14 变成 14000 会导致问题
【讨论】：
您的阵列最常见的操作是什么？ 插入？阅读？
顺便说一句，您尝试过 System.Collections.Generic.SortedDictionary 和 System.Collections.Generic.SortedList 吗？
【讨论】：
如果您使用的是 .Net 4，您应该查看SortedSet<T>。否则，请查看 SortedDictionary<TKey, TValue>，将 TValue 设置为 object，然后将 null 放入其中，因为您只是对键感兴趣。
【讨论】：
如果数组上没有重复值并且可能的值不会改变，那么值等于索引的固定大小的数组可能是一个不错的选择
插入和读取都是 O(1)
【讨论】：
您有一个从 1 到 34 的可能值范围，这个范围相当窄。因此，最快的方法可能是使用具有 34 个插槽的阵列。要插入一个数字 n 只需执行 array[n-1]++ 并删除它执行 array[n.1]-- (如果 n>0)。
要检查集合中是否存在值，请执行 array[n-1]>0.
edit：该死的……丹尼更快了。 :)
【讨论】：
写一个方法接受一个整数数组并使用冒泡排序对它们进行排序。该方法不允许创建任何额外的数组。冒泡排序是一种简单的排序算法，它通过循环遍历要排序的数组，比较每对相邻元素，如果它们的顺序错误则交换它们。
【讨论】：