在尝试查找某个范围内不存在的值时，查询是否比 for 循环更快？答案

【问题标题】：Are queries faster than a for loop when trying to find a nonexistent value in a certain range?在尝试查找某个范围内不存在的值时，查询是否比 for 循环更快？
【发布时间】：2012-02-08 22:54:10
【问题描述】：

我有一个方法应该考虑一个类的实例集合，并找到第一个不作为属性出现在这些实例中的正数。

这是我的情况：我有一个名为 GestorePersonale（员工经理类）的类，它管理 List 的 Dipendente（员工类）实例。每个Dipendente 都有一个ID，该ID 在List 中存在的所有其他Dipendente 实例中必须是唯一的。

当创建一个新的Dipendente 时，我必须找到一个唯一的 ID 来分配给它。
对于这个任务，我首先找出列表中所有实例中的最高 ID (Matricola)，然后循环遍历从 0 到该 ID 的所有数字，以尝试找到用于新 @ 的间隙 ID 987654329@。如果一切都失败了，我将分配一个对应于max + 1 的 ID。

这是MatricolaMax() 方法，它负责返回List 中所有实例之间的最高ID （我发布此代码只是为了清楚起见，它不是部分问题的重点是，即使任何关于性能改进的建议也会在这里受到高度赞赏）：

private uint MatricolaMax ()
{
    // Looking for the highest ID
    return dipendenti.OrderByDescending( dipendente => dipendente.Matricola ).First().Matricola;
}

这是这个问题的标题所指的方法：

private uint MatricolaLibera ()
{
    var max = MatricolaMax();
    for ( uint i = 0; i < max; i++ )
    {
        var conto = dipendenti.Where( dipendente => dipendente.Matricola == i ).Count();

        if ( conto == 0 )
            return i;
    }
    return max + 1;
}

正如您在上面的代码中看到的，要查找间隙 ID，我使用Where 查询来检查是否存在具有与i 对应的Matricola (ID) 的Dipendente 实例。

如果我使用 for 循环而不是查询来执行此操作，这将是我要编写的代码：

private uint MatricolaLibera ()
{
    var max = MatricolaMax();
    bool found;
    for ( uint i = 0; i < max; i++ )
    {
        found = false;
        for( int j = 0; j < dipendenti.Count; j++)
            if ( dipendenti[j].Matricola == i )
            {
                found = true;
                break;
            }

        if ( !found )
            return i;
    }
    return max + 1;
}

基本上添加一个内部 for 循环和一个布尔检查以查看是否找到了空闲 ID。

我的问题如下：

所介绍的两种方法（查询与内部 for 循环）中哪一种表现最好？是否存在更好的解决方案？

【问题讨论】：

你到底为什么要问我们？你已经写了两种方式。 运行代码，看看哪个更快然后你就会知道答案了！如果你有两匹马，你想知道哪一匹跑得更快，你是在网上问从未见过马的陌生人，还是你跑马？
答案可能取决于集合大小。我认为如果你只衡量它们的工作方式会更好。我会投票认为第二个会更快，因为它不会创建新对象。但实际上，我认为这种差异不会有任何显着性。
@EricLippert 哈哈哈，这就是缺乏适当睡眠可能带来的后果：P。等一下，我会去试试这个并发布结果。
Count() 单独在 IEnmerable 上进行 O(n) 操作

标签： c# linq optimization for-loop

【解决方案1】：

当然，正如 Eric 所说，您应该运行代码来回答您的问题，即哪个性能更好。（但它应该在与实际使用中看到的尺寸相似的尺寸上运行，而不仅仅是小尺寸。）

我会建议一些事情：

您的 MatricolaMax 方法正在对列表进行排序以找到最高值。排序至少需要 O(n*logn)，而简单地枚举列表并比较值将是 O(n)。

MatricolaLibra 的两个函数都会遍历整个集合中的每个可能值。这是 O(n*m)。我建议遍历列表一次，将每个键放入字典中，然后枚举字典以查找第一个不存在的键。这应该快得多。

【讨论】：

【解决方案2】：

Eric Lippert 对您的主要问题有最佳答案，但对于您的“有没有更好的方法”问题，这里有一个答案。

您可以使用整数来保存找到的最高选项，也可以使用布尔数组来保存使用过的值。假设您有一个良好的上限，您可以使用单个数组来执行此操作，如果您不这样做，您将需要根据需要处理数组的增长。然后您可以简单地枚举您的列表，标记使用的值并在需要时更新最大值。如果您不知道上限或者它可以任意高，请使用不同的算法。

但是此时您正在查看一些非常重要的代码（如果不知道上限，这些代码可能会执行得很糟糕），因此如果您现有的解决方案有效，请使用它们。

【讨论】：