C#以int数组为索引过滤for循环的更快方法？

Posted 2023-04-13

【中文标题】C#以int数组为索引过滤for循环的更快方法？

【英文标题】：C# Faster way to filter for loop with array of int as index?

【发布时间】：2019-09-13 10:29:27

【问题描述】：

对不起，如果这是重复的，这里的第一个问题...

我想对大量称为 notes 的结构进行操作。 但我不想对音符的每个元素进行操作。我正在尝试使用 int 数组 (int[]) 的 filter 来跳过其中的很多内容，如下面的代码所示。

Note[] notes = new Note[]
 
   // Struct stuff ... 
;

int[] filter = new int[] 4,20,50,367... ;

for (int i = 0; i < notes.Length; i++)

     bool flag = false;
     for (int j = 0; j < filter.Length; j++)
     
          if (i == filter[j])
          
               flag = true;
               break;
          
      

      if (flag) continue;
      // Do something on notes[i]

问题是，当notes 数组和filter 数组都扩展时，代码会运行真的很慢（我认为）。 那么，有没有更好、更快的方法来做到这一点？请注意，过滤器的大小可以是任何基于其他条件的东西

【问题讨论】：

错字？你的意思是if (notes[i] == filter[j]) 而不是if (i == filter[j])？

@DmitryBychenko 不是错字，我使用索引来过滤注释[i]，但如果它是if (notes[i] == filter[j])，它不应该导致错误，因为 (struct == int)??

【参考方案1】：

我们可以在HashSet<int> 的帮助下摆脱内循环，同时拥有更好的O(|filter| + |notes|)时间复杂度，而不是最初的O(|filter| * |notes|)：

Note[] notes = new Note[]  
  ... //Struct stuff 
;

int[] filter = new int[]  
  4, 20, 50, 367... 
;

HashSet<int> toExclude = new HashSet<int>(filter);

for (int i = 0; i < notes.Length; i++) 
  if (toExclude.Contains(i)) // O(1) time complexity 
    continue;

  //Do something on notes[i] 

【讨论】：

你真的声称HashSet.Contains() 的复杂度为O(1)吗？它只会在更大的集合上表现更好，它仍然会趋向于 log n

@Raul Sebastian：这取决于GetHashCode 的实现；如果 filter 中的项目是随机的，微软的就足够了。当然 adversary 可以这样的项目使得我们有很多哈希冲突和低效toExclude.Contains

@Dmitry Bychenko 感谢您让我查找。看起来 HashSet 查找的复杂性确实保持不变，而在最坏的情况下它是线性的。

【参考方案2】：

你可以像这样使用 Linq 过滤笔记：

Note[] notes = new Note[] ...//Struct stuff ;
int[] filter = new int[] 4,20,50,367... ;

var filteredNotes = notes.ToList().Where(note => !filter.Contains(note.Id)).ToList();

foreach(var note in filteredNotes)

//Do something on note

您需要测试性能，因为 Linq 在特定情况下往往很慢。

【讨论】：

Ermm，实际上，这与我想要做的完全相反，因为我的过滤器意味着“跳过这个”

对不起，我们应该迭代所有索引，但是过滤器（即0, 1, 2, 3, 5,...19, 21, ...）。请注意提供的代码中的if (flag) continue;

@TheSorrowRaven 对不起，我误解了你。让我编辑它

最终实现.ToList() 冗余：foreach 将与IEnumerable<Node> 一起使用

【参考方案3】：

您可以循环过滤器数组并创建一个新的布尔数组，其中包含您想要跳过的所有元素为真。

bool[] filterArray= new bool[notes.Length];
foreach(var index in filter)

   if(index<filterArray.Length)
       filterArray[index]=true;

那么你只需要检查这个数组的索引。

for (int i = 0; i < notes.Length; i++)

     if(!filterArray[i])
     //Do something on notes[i]
     

这段代码的复杂度为O(m+n*X)，其中m 是过滤器数组的长度，n 是节点数组的长度，X 是您对notes[i] 的操作的复杂度。假设 mO(n*X)。

你现在的复杂度是O(m*n*X)