C# 排序技术研究与对比

1、 排序场景

• 一维数组排序
• 多维数组排序
• 集合排序，例如Dictionary ,List<T>, 自定义类集合排序等
• DataTable排序

2、 排序实现和测试

1. 一维数组排序

1.1 一维数组排序特色

    元素之间是一维线性的关系，每一个元素只有一个下标，在排序场景下，每一个元素的数据类型是一致的。例如：

1.2 C# 一维数组排序实现

A：调用Array.Sort方法实现数组排序，不限制元素数据类型，底层基于对IComparable的接口实现

B：使用Linq实现排序

1.2 测试结果对比

	1000条数据（GUID）	10000数据（GUID）	100000数据（GUID）
Array.Sort	2ms	35ms	420ms
Linq	4ms	74ms	738ms

能够看出， Array.Sort排序优于Linq的性能（越底层的结构，排序的性能越好）。

2. 多维数组排序

2.1 多维数组排序特色

数组能够具备多个维度，支持多行多列，各个维度的数据类型能够不一样。

在此文中，交错数组不在研究范围内，主要研究的是不一样数据类型的矩阵数组，这样更加贴近咱们在实际场景中的数据。例如：

2.2 C# 多维数组排序实现

Step1：定义一个对象排序类ObjectComparer，实现IComparer接口，主要负责数组中某个列的排序，

若是要排序的列是int类型，进行以下比较便可：其余类推。

ObjectComparer类结构：

Step2：定义维度顺序整形数组：tagObjArray,实例化ObjectComparer对象，将要排序的数组做为参数传递给ObjectComparer的构造函数。

Step3：调用Array.Sort方法排序，参数：维度顺序整形数组：tagObjArray和ObjectComparer对象。

3. 集合排序

3.1.ArrayList 类

使用大小可按需动态增长的数组。

3.2 List 类

可经过索引访问的对象的强类型列表。提供用于对列表进行搜索、排序和操做的方法,在决定使用 List 仍是使用 ArrayList 类（二者具备相似的功能）时， List 类在大多数状况下执行得更好而且是类型安全的。例子中的Sort其实调用的是String.Sort方法。

3.3 List和ArrayList性能测试对比

	ArrayList	List
100000	498 ms	538ms

3.4 Dictionary类/SortedDictionary类

从数据结构上来讲都属于Hashtable，对关键字（键值）进行散列操做，适合键值对的存取，排序可使用LINQ实现，建议使用SortedDictionary替换。

Dictionary和HashTable内部实现差很少，但前者无需装箱拆箱操做，效率略高一点

3.5 HashTable类

Hashtable 主要用于键值快速查找，却没有提供排序的方法，因此它的排序须要借住数组或其它集合来实现。

HashTable中的key/value均为object类型，由包含集合元素的存储桶组成。存储桶是 HashTable中各元素的虚拟子组，与大多数集合中进行的搜索和检索相比，存储桶可令搜索和检索更为便捷。每一存储桶都与一个哈希代码关联，该哈希代码是使用哈希函数生成的并基于该元素的键。HashTable的优势就在于其索引的方式，速度很是快。若是以任意类型键值访问其中元素会快于其余集合，特别是当数据量特别大的时候，效率差异尤为大。

HashTable的应用场合有：对象缓存，树递归算法的替代，和各类需提高效率的场合。

3.6 Stack类

Stack，栈，表示对象的简单的后进先出非泛型集合。Push方法入栈，Pop方法出栈。

3.7 Queue类

队列，先进先出。enqueue方法入队列，dequeue方法出队列。

3.8 自定义类集合

Step1：定义自定义类：Person

Step2：构造实体类集合：List<Person> persons

Step3:排序方法实现：

一、直接排序

二、Person实现IComparable接口，直接调用Sort方法排序

直接调用Sort方法排序

三、Linq实现排序

测试结果对比：

	1．直接排序	2．实现IComparable接口	3．Linq
100000	75ms	99ms	29ms

4. DataTable排序

4.1 DataTable特色

（1）DataTable 对象是按条件区分大小写的。（若是有两个 DataTable对象分别为“mydatatable”和“Mydatatable”，则搜索表的字符串被认为是区分大小写的。若是只有“mydatatable”而不存在“Mydatatable”，则该搜索表的字符串不区分大小写）。

（2）以编程方式建立 DataTable，须先经过将 DataColumn 对象添加到 DataColumnCollection（经过 Columns 属性访问）中来定义其架构。

（3）向 DataTable 添加行，须使用 NewRow 方法返回新的 DataRow 对象。（DataTable 可存储的最大行数是 16,777,216）。

（4）DataTable 也包含可用于确保数据完整性的 Constraint 对象的集合

（5）DataTable 事件（RowChanged、RowChanging、RowDeleting 和 RowDeleted）可用于肯定对表进行更改的时间

4.2 DataTable排序实现

Step1: 构造DataTable

Step2：DataView排序

Step2：DataTable.Select排序

4.3 测试结果对比

	1．DataView排序	2．DataTable.Select排序
100000	526 ms	368ms

对比下自定义类存储100000条相同数据的排序结果：

测试结果对比：

	1．直接排序	2．实现IComparable接口	3．Linq
100000	75ms	99ms	29ms

3、 排序效率总结

一、 在数组排序中，建议使用Array.Sort 方式，优于LINQ方式

二、 在自定义类排序时，推荐使用LINQ方式

三、 DataTable和自定义类存储同类型数据时，自定义类的排序总体优于DataTable方式。

四、 DataTable排序时，推荐使用DataTable.Select排序方式。

五、 Dictionary和HashTable内部实现差很少，但Dictionary无需装箱拆箱操做，效率略高一点。数据量较大时，建议采用HashTable。

六、 ArrayList集合的排序性能优于List集合。

七、 Stack和Queue集合用于栈和队列操做。