IList<T>/ICollection<T> 在添加/删除元素方面的最快实现

Question

我在一个广泛使用T.Add/Remove 方法的类（我们称之为MyClass）中发现了一些非常讨厌的代码。此外，同一个类将该集合公开为具有 T 类型 IList 的属性，因此更改类型将涉及一些重构。

此外，MyClass 集合用作事件侦听器对象的容器，因此客户端代码只需订阅（将自身添加到集合中）和取消订阅（将自身从集合中删除）。顺序无关紧要，无论是列表的开始/中间/结束。

为了提高性能，我想替换内部实现细节，将 List of T 替换为.... 不知道是什么。我尝试了 T 的 LinkedList，但它没有实现 T 的 IList。我查看了IList of T at MSDN，但没有实现 IList 的类列表，因此我可以比较文档。

另一件事是我试图将 T 的 IList 更改为 T 的 ICollection，这可能是一个解决方案（因为 MyClass 的客户端代码使用添加/删除方法，因此无需重构）但有趣的事情发生了：

        LinkedList<string> list = new LinkedList<string>();
        list.Add("test");

此代码无法编译，因为我收到错误：

'System.Collections.Generic.LinkedList' 不包含 “添加”的定义，没有扩展方法“添加”

但是当我把它改成：

        ICollection<string> list = new LinkedList<string>();
        list.Add("test");

然后我工作了。您能否解释一下为什么第一个示例没有编译 + 说明 .NET Framework 中 T 的 IList 在添加/删除项目方面的最快实现是什么？

谢谢。

Answer 1

LinkedList<T> 基本上使用explicit interface implementation 实现ICollection<T>。因此，Add 方法仅在您将其“视为”ICollection<T> 时可用。

关键是，如果您知道自己使用的是链表，则应该改用AddFirst 或AddLast。

Answer 2

没有一个类在添加和删除方面速度最快。它们都是为了在某些情况下更快而构建的，它们也都有其缺点。 List 在大多数情况下可以快速添加到末尾，但它会定期进行昂贵的添加，涉及复制每个元素。当您开始在接近开始时添加项目时，它会变得越来越昂贵。移除在最后很便宜，而随着您开始，成本会越来越高。

LinkedList 可以有效地添加到开头或结尾，但是这些添加仍然比添加到 List 的末尾要慢很多（但没有任何非常大的添加）。添加到LinkedList 开头或结尾以外的位置会很快变得昂贵。在大多数实际情况下，从性能的角度来看，LinkedList 并不是一个好的选择。

我可以继续，但需要一段时间。重点仍然是，我们需要了解有关如何使用集合的更多详细信息，以便提出更高性能的替代方案（或使用现有集合的不同方式）。

由于您已经描述了您所拥有的只是一组不需要排序的数据，只需要有效地添加/删除/迭代所有最佳集合就是HashSet<T>。您可以自己对基于散列的数据结构的内部工作进行一些研究（这很酷），但关键是它是一个 无序 数据结构，可以非常有效地添加/删除元素，并且你可以有效地迭代。这非常适合您的情况。使用基于散列的数据结构要记住的一件事是，您的对象需要具有有意义的 GetHashCode 和 Equals 的实现（默认的通常不适用于您的自定义类型）。如果您使用 int 或 string 之类的东西作为键，那么它已经有了很好的实现。