将二维数组转换为列表（一维）的快速方法

Question

我有一个二维数组，我需要将它转换为一个列表（同一个对象）。我不想使用for 或foreach 循环来获取每个元素并将其添加到列表中。还有其他方法吗？

Answer 1

好吧，你可以让它使用“blit”类型的副本，尽管这确实意味着制作一个额外的副本:(

double[] tmp = new double[array.GetLength(0) * array.GetLength(1)];    
Buffer.BlockCopy(array, 0, tmp, 0, tmp.Length * sizeof(double));
List<double> list = new List<double>(tmp);

当然，如果您对一维数组感到满意，请忽略最后一行 :)

Buffer.BlockCopy 是作为本机方法实现的，我希望 在验证后使用极其高效的复制。接受IEnumerable<T> 的List<T> constructor 针对实现IList<T> 的情况进行了优化，就像double[] 一样。它将创建一个大小合适的后备数组，并要求它将自己复制到该数组中。希望这将使用Buffer.BlockCopy 或类似的东西。

以下是三种方法（for 循环、Cast<double>().ToList() 和 Buffer.BlockCopy）的快速基准测试：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Diagnostics;
using System.Linq;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        double[,] source = new double[1000, 1000];
        int iterations = 1000;

        Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
        for (int i = 0; i < iterations; i++)
        {
            UsingCast(source);
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine("LINQ: {0}", sw.ElapsedMilliseconds);

        GC.Collect();
        GC.WaitForPendingFinalizers();

        sw = Stopwatch.StartNew();
        for (int i = 0; i < iterations; i++)
        {
            UsingForLoop(source);
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine("For loop: {0}", sw.ElapsedMilliseconds);

        GC.Collect();
        GC.WaitForPendingFinalizers();

        sw = Stopwatch.StartNew();
        for (int i = 0; i < iterations; i++)
        {
            UsingBlockCopy(source);
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine("Block copy: {0}", sw.ElapsedMilliseconds);
    }


    static List<double> UsingCast(double[,] array)
    {
        return array.Cast<double>().ToList();
    }

    static List<double> UsingForLoop(double[,] array)
    {
        int width = array.GetLength(0);
        int height = array.GetLength(1);
        List<double> ret = new List<double>(width * height);
        for (int i = 0; i < width; i++)
        {
            for (int j = 0; j < height; j++)
            {
                ret.Add(array[i, j]);
            }
        }
        return ret;
    }

    static List<double> UsingBlockCopy(double[,] array)
    {
        double[] tmp = new double[array.GetLength(0) * array.GetLength(1)];    
        Buffer.BlockCopy(array, 0, tmp, 0, tmp.Length * sizeof(double));
        List<double> list = new List<double>(tmp);
        return list;
    }
}

结果（以毫秒为单位的时间）；

LINQ: 253463
For loop: 9563
Block copy: 8697

编辑：将 for 循环更改为在每次迭代时调用 array.GetLength()，for 循环和块复制大约需要相同的时间。

Answer 2

要将double[,] 转换为List<double>，如果您正在寻找单线，这里是

double[,] d = new double[,]
{
    {1.0, 2.0},
    {11.0, 22.0},
    {111.0, 222.0},
    {1111.0, 2222.0},
    {11111.0, 22222.0}
};
List<double> lst = d.Cast<double>().ToList();

---

但是，如果您正在寻找高效的东西，我宁愿说您不要使用此代码。
请遵循以下两个答案中的任何一个。两者都在实施更好的技术。

Answer 3

for 循环是最快的方法。

您也许可以使用 LINQ 来完成，但速度会慢一些。虽然您自己不编写循环，但在底层仍然有一个循环。

• 对于锯齿状数组，您可能可以执行arr.SelectMany(x=>x).ToList() 之类的操作。
• 在T[,] 上，您可以简单地执行arr.ToList()，因为T[,] 的IEnumerable<T> 返回二维数组中的所有元素。 看起来二维数组只实现了IEnumerable 而不是IEnumerable<T>所以你需要插入一个Cast<double>，就像yeanothercoder建议的那样。由于拳击，这会使它变得更慢。

唯一能让代码比天真的循环更快的是计算元素的数量并构造具有正确容量的 List，因此它不需要增长。
如果您的数组是矩形的，您可以获得width*height 的大小，使用锯齿状数组可能会更难。

int width=1000;
int height=3000;
double[,] arr=new double[width,height];
List<double> list=new List<double>(width*height);
int size1=arr.GetLength(1);
int size0=arr.GetLength(0);
for(int i=0;i<size0;i++)
{  
  for(int j=0;j<size1;j++)
    list.Add(arr[i,j]);
}

理论上，可以使用私有反射和不安全代码来加快执行原始内存复制的速度。但我强烈建议不要这样做。