Question

我对C＃中的列表进行了一些速度测试。这是我无法解释的结果。我希望有人能弄清楚发生了什么。

如果在cloneList.Add（next）之前调用cloneList.RemoveAt（cloneList.Count - 1），则1000次迭代的毫秒数：x毫秒。

如果在cloneList.Add（next）之前没有调用cloneList.RemoveAt（cloneList.Count - 1），则1000次迭代的毫秒数：至少 20x 毫秒。

似乎还有一个语句，我的代码得到的速度提高了20倍（参见下面的代码）：

        Stopwatch stopWatch = new Stopwatch();
        Random random = new Random(100);

        TimeSpan caseOneTimeSpan = new TimeSpan();
        TimeSpan caseTwoTimeSpan = new TimeSpan();


        int len = 1000;

        List<int> myList = new List<int>();
        myList.Capacity = len + 1;

        // filling the list
        for (int i = 0; i < len; i++)
            myList.Add(random.Next(1000));

        // number of tests (1000)
        for (int i = 0; i < 1000; i++)
        {
            List<int> cloneList = myList.ToList();
            int next = random.Next();

            // case 1 - remove last item before adding the new item
            stopWatch.Start();
            cloneList.RemoveAt(cloneList.Count - 1);
            cloneList.Add(next);
            caseOneTimeSpan += stopWatch.Elapsed;

            // reset stopwatch and clone list

            stopWatch.Reset();
            cloneList = myList.ToList();

            // case 2 - add without removing
            stopWatch.Start();
            cloneList.Add(next);
            caseTwoTimeSpan += stopWatch.Elapsed;


            stopWatch.Reset();

        }

        Console.WriteLine("Case 1: " + caseOneTimeSpan.TotalMilliseconds);
        Console.WriteLine("Case 2: " + caseTwoTimeSpan.TotalMilliseconds);
        Console.WriteLine("Case 2 / Case 1: " + caseTwoTimeSpan.TotalMilliseconds / caseOneTimeSpan.TotalMilliseconds);

Answer 1

将项目添加到列表时，有两种可能性：

内部缓冲区足够大，可以添加其他项目。该项目位于下一个免费位置。 速度：O（1）（这是最常见的情况。）
内部缓冲区不足够大。创建一个更大的新缓冲区。将所有项目从旧缓冲区复制到新缓冲区。将下一个项添加到新缓冲区。 速度：O（n）（这不应经常发生）

虽然大多数Add调用将是O（1），但有些调用是O（n）。

删除最后一项始终是O（1）。

由于Add有时取决于列表的大小，因此当列表较大时，它需要更长的时间（如果任何调用需要新的缓冲区）。如果在添加新项目时始终删除项目，则确保内部缓冲区始终具有足够的空间。

您可以查看Capacity的{{1}}属性，查看内部缓冲区的当前大小，并将其与List进行比较，Count是列表实际具有的项目数。（因此Capacity-Count是缓冲区中空闲项的数量。）虽然在实际程序中不常用，但在调试或开发应用程序时查看这些工具对于帮助您了解下面发生的事情非常有用。

Answer 2

这应该会消除差异：

        // reset stopwatch and clone list
        stopWatch.Reset();
        cloneList = myList.ToList();
        cloneList.Capacity = cloneList.Capacity + 1;   // add this

        // case 2 - add without removing
        stopWatch.Start();
        cloneList.Add(next);
        caseTwoTimeSpan += stopWatch.Elapsed;

在列表上添加新项目时的奇怪速度差异（C＃）

2 个答案: