C# 中 List<T> 的实现？答案

【问题标题】：Implementation of List<T> in C#?C# 中 List<T> 的实现？
【发布时间】：2013-07-28 02:55:30
【问题描述】：

首先我很抱歉我的英语不好，然后是我的问题；

我知道有很多这样的问题，在这里，但我没有找到一个直接的答案。 List<T> 是否使用某种“链表”机制实现？还是只是一个过度设计的数组？

我对列表的性能问题感兴趣，例如排序、插入和删除项目。例如。对于插入操作，“链表”只是定义了一些新的连接，但数组需要改变它的值。清单呢？

【问题讨论】：

这是一个数组。在 F# 中，它们使用名称 ResizeArray<'T> 来表示相同的 List`1[T] 类型。
有List<T>的源代码；搜索“Microsoft shared source Initiative”，你会找到它。然后你可以自己回答这样的问题。（回答您的问题：List<T> 被实现为一个数组；当数组已满时，将分配一个大小为原来的两倍的新数组并从旧数组中填充。）

标签： c# list implementation

【解决方案1】：

是的，List 是一个数组。是的，Insert() 是一个 O(n) 操作。

以这种方式工作很重要，现代处理器非常依赖于它们的缓存。您机器中的 RAM 非常慢，比处理器慢得多。高速缓存可以快速顺序访问内存。这与 LinkedList 的作用相反。单个缓存未命中会花费数百个 cpu 周期。请注意 LinkedList 的另一个显着缺点，除非您可以按顺序索引，否则索引它的成本为 O(n)。 List 总是 O(1)。

这些只是粗略的指导方针，没有人可以建议您将列表替换为 LinkedList。只有分析器才能做到这一点。

【讨论】：

谢谢汉斯，你是对的。我会坚持我的 List，因为我的数组大小不会超过 5000-10000。
我还设置了一个小测试，将一个值“插入”到列表和数组中（n=100M）。在一次运行中，array 稍微快一些，但在一个有 25 个循环的循环中，list 以显着差异赢得了平均运行时间。当我将n增加到110M时，列表在我的机器上抛出了溢出异常，但数组没有。

【解决方案2】：

我会说它只是一个过度设计的数组。对于链接列表，您需要LinkedList<T>。有关LinkedList<T> 的更多信息，请阅读this

【讨论】：

【解决方案3】：

我认为List<T> 是一个过度设计的数组，而不是一个“链表”。

至于性能，由于List<T>本身没有排序，所以性能取决于排序算法（冒泡排序非常慢，因为每个项目都需要检查）。

在List<T> 中插入和删除项目非常简单，使用List<T>.Add() 与List<T>.Insert() 可以提高插入项目的性能，因为.Add() 会将其添加到列表的末尾。

要全面了解各种 .NET 集合类型的性能和一般用例，请阅读C#/.NET Fundamentals: Choosing the Right Collection Class

【讨论】：

您提供的链接很棒！
感谢卡尔的链接。这真的很有帮助。

【解决方案4】：

不，List 不是链表，它只是一个方便的强类型数组。我不会把它称为工程数组，但它是从 C# 2.0 引入的最佳特性之一。如果使用通用列表的性能是一个问题，则可以根据用例对其进行优化，但即使在巨大的列表中插入也不会花费太多时间。

【讨论】：