.Net Core 3.1 中的 IEnumerable.OrderBy().First() 优化是不是记录在任何地方？

Posted 2023-04-13

【中文标题】.Net Core 3.1 中的 IEnumerable.OrderBy().First() 优化是不是记录在任何地方？

【英文标题】：Is the IEnumerable.OrderBy().First() optimisation in .Net Core 3.1 documented anywhere?.Net Core 3.1 中的 IEnumerable.OrderBy().First() 优化是否记录在任何地方？

【发布时间】：2021-02-16 07:34:35

【问题描述】：

其中一个 .Net Core 版本（我不确定是哪个）引入了优化，如果您编写这样的代码：

int smallest = new[] 7, 2, 4, 6, 0, 1, 6, 9, 8 .OrderBy(i => i).First();

那么它的复杂度是O(N) 而不是O(N.Log(N))。

这在任何地方都有记录吗？如果它不是“官方”的，我不想依赖这种优化。

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显示 .Net Core 和 .Net Framework 之间差异的示例代码：

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

namespace Demo

    static class Program
    
        static void Main()
        
            int[] test =  7, 2, 4, 6, 0, 1, 6, 9, 8 ;

            var comparer = new Comparer();
            var _ = test.OrderBy(i => i, comparer).First();
        
    

    class Comparer : IComparer<int>
    
        public int Compare(int x, int y)
        
            Console.WriteLine($"Comparing x with y");
            return x.CompareTo(y);
        
    

使用 .Net Framework 在线试用：https://dotnetfiddle.net/XItXYL

使用 .Net Core 在线试用：https://dotnetfiddle.net/swlc0O

.Net Framework 4.8 的输出：

Comparing 0 with 7
Comparing 0 with 8
Comparing 0 with 9
Comparing 0 with 6
Comparing 0 with 1
Comparing 0 with 0
Comparing 0 with 2
Comparing 0 with 6
Comparing 0 with 4
Comparing 0 with 2
Comparing 0 with 0
Comparing 7 with 2
Comparing 7 with 4
Comparing 7 with 6
Comparing 7 with 7
Comparing 7 with 8
Comparing 7 with 9
Comparing 7 with 6
Comparing 7 with 1
Comparing 7 with 7
Comparing 7 with 1
Comparing 9 with 7
Comparing 9 with 9
Comparing 9 with 8
Comparing 7 with 7
Comparing 7 with 8
Comparing 7 with 7
Comparing 6 with 2
Comparing 6 with 4
Comparing 6 with 6
Comparing 6 with 1
Comparing 6 with 6
Comparing 6 with 6
Comparing 6 with 1
Comparing 6 with 6
Comparing 6 with 6
Comparing 4 with 2
Comparing 4 with 4
Comparing 4 with 1
Comparing 2 with 2
Comparing 2 with 1

.Net Core 3.1 的输出：

Comparing 2 with 7
Comparing 4 with 2
Comparing 6 with 2
Comparing 0 with 2
Comparing 1 with 0
Comparing 6 with 0
Comparing 9 with 0
Comparing 8 with 0

【问题讨论】：

我挖的东西github.com/dotnet/runtime/issues/14867github.com/dotnet/corefx/pull/2401

“OrderBy 后跟 Count() 也几乎立即运行……微软是否发明了 O(1) 排序算法？” - 引用自 this blog 在 2017 年

还有github.com/dotnet/docs/pull/19949/files/…

OrderBy() + Count() 优化（实际上是Select() + Count()）是一个完美的例子，说明了为什么这个问题很重要。阅读文章末尾附近的内容，它被确定为一项重大更改（来自Select() 的副作用丢失）。有一个未讨论的修复参考，但可能会回滚优化。这也是为什么这个问题不重要的一个例子。性能指标最好使用分析和作为单元测试的一部分来处理。编写您需要编写、测试和分析的代码以识别问题并首先对其进行优化。

@mm8 我希望基本的排序和搜索操作能够记录其复杂性。例如，the documentation for List<T>.Sort() 声明它是一个O(N.Log(N)) 操作。如果没有这样的保证，我不得不使用.MaxBy() 扩展名，而不是使用.OrderBy().First()。事实上，这就是我提出问题的全部理由！

【参考方案1】：

“是否记录了这种优化”问题的答案是：是（有点）。

有关讨论和实现它的 GitHub 提交的链接，请参见 https://github.com/dotnet/runtime/issues/14867。

【参考方案2】：

Microsoft 文档中没有正式记录这些 LINQ 运算符（OrderBy 和 First）。

这是故意的。一旦以这种方式正式记录某个行为，对该行为的任何更改都会成为重大更改，这可能会限制开发人员进行其他可能更有益的优化的能力。如果你打算依赖具体的实现细节，你可能应该为此编写自己的方法。

也就是说，O(n) 与 O(n log(n)) 的复杂性在应用程序中区分可接受和不可接受的性能是比较少见的。仔细考虑您是否正在进行过早优化。