获取数组索引的优雅方式答案

【问题标题】：Elegant way of getting indexes of an array获取数组索引的优雅方式
【发布时间】：2012-11-26 19:53:11
【问题描述】：

我很难通过以下示例切换到 LINQ：

int[] inputs = { 5, 3, 5, 66, 4, 5 };
int[] indexes; // I want to have the indexes of '5's in 
               // the inputs array, which is { 0, 2, 5 }

// My way (traditional for loop)

List<int> indexesList = new List<int>();
for (int i = 0; i < inputs.Length; i++)
    if (inputs[i] == 5)
        indexesList.Add(i);

indexes = indexesList.ToArray();

// LINQ way

var indexes = inputs.Select((s, i) => new { i, s })
                    .Where(t => t.s == 5)
                    .Select(t => t.i).ToArray();

问题 1. 就效率（速度、内存使用）而言，如果我将代码转换为 LINQ，我会有什么优势吗？

问题 2。如果为真，是否有更优雅的方式使用 LINQ 来解决问题？

PS：请注意，这个方法在我的实际项目中被非常频繁地调用。因此，在速度或内存使用方面稍有改进将对整个过程有很大帮助。

【问题讨论】：

inputs 中平均有多少个元素。优化取决于非常具体的情况。
我已经编辑了你的标题。请参阅“Should questions include “tags” in their titles?”，其中的共识是“不，他们不应该”。
@igrimpe, inputs 是一个包含 784 元素的数组。但是，我调用这个方法的次数超过了10k 次。

标签： c# linq for-loop

【解决方案1】：

如果您使用 LINQ 代码，您肯定不会获得性能优势。只需阅读即可明显看出：为了将每个值与其索引相关联，创建了一个新对象：

(s, i) => new { i, s }

这些匿名对象只是将索引与值粘合在一起的容器；因此，与直接保持计数器相比，所有相关的内存管理都是纯粹的开销。

有人可能会说 LINQ 提供了可读性的优势，因为大多数时候它强调的是意图而不是机制，但在这种特殊情况下，我不认为这比平淡无奇的解决方案要好。

【讨论】：

是的，但是 LINQ 还是有问题。如果他只需要索引，则不需要创建对象/索引对。
@igrimpe：没有其他方法可以做到这一点，同时使用 LINQ 过滤值。给定的解决方案尽可能直接，除非您编写一个迭代器块（但它不再是真正的“普通 LINQ”，它是一个隐藏在方法调用后面的循环，您可以在没有 LINQ 的情况下做同样的事情）。
从 i in enumerable.range(0, inputs.length) where inputs(i).s = 5 select i.
@igrimpe：如果inputs 被键入为IEnumerable 而不是一个数组，你就不能真正做到这一点。
OP 将input 定义为数组。

【解决方案2】：

我会说那里的 linq 方式实际上效率较低，因为您首先将结构转换为元组集合，然后选择索引。

尽管它可能看起来更优雅，但我也想说理解那里到底发生了什么有点困难。

我个人只是推荐迭代。

如果您真的需要提高效率，我建议您在可行的情况下对输入进行排序。第一次对它们进行排序时，需要一些时间，但如果您多次搜索同一个列表，它会收回成本。

【讨论】：

输入数组是一个通用数组，每次都完全不同。因此，在这种情况下，排序可能不会有任何帮助。

【解决方案3】：

如果您想以 LINQ 方式执行此操作，我建议您实现自己的扩展方法，以返回与谓词匹配的元素的索引。

public static IEnumerable<int> IndexesWhere<TSource>(
    this IEnumerable<TSource> source, 
    Func<TSource, bool> predicate)
{
    int i = 0;

    foreach (TSource element in source)
    {
        if (predicate(element))
            yield return i;

        i++;
    }
}

你可以这样称呼它：

var indexes = inputs.IndexesWhere(s => s == 5);

使用这种方法的优点是：

您避免创建匿名类型的实例（与 Select((s, i) => new { i, s }) 方法不同）。
可以按需枚举序列，这意味着如果您只想执行indexes.Take(2) 之类的操作，它比填充完整的索引数组更有效。

【讨论】：

关于扩展方法的快速问题：您将扩展代码准确地保存在哪里？在使用它的同一个文件中？在一个通用的类库中？在同一项目的单独文件中？
分离文件和静态类，名称对应于我要扩展的基类（或接口），加上“Extensions”一词。在上述情况下，我将其称为EnumerableExtensions。
与传统循环方式相比，此答案的性能问题如何？
这将归结为枚举器的性能（例如在foreach 循环中）与for 循环。上述方法的主要优点是它允许延迟执行（这是大多数 LINQ 的中心思想）。

【解决方案4】：

这是一种使用 LINQ 并避免创建匿名对象的方法。

var indexes = Enumerable.Range(0, inputs.Length)
                        .Where(x => inputs[x] == 5)
                        .ToArray();

它的性能可能类似于使用 for 循环，但您必须对其进行测试才能确定。

【讨论】：