给定一个集合,有没有办法得到该集合的最后N个元素?如果框架中没有方法,那么编写一个扩展方法来实现这个目的的最佳方式是什么?


当前回答

如果可以选择使用第三方库,则MoreLinq定义了TakeLast()。

其他回答

如果你不介意将Rx作为单子的一部分,你可以使用TakeLast:

IEnumerable<int> source = Enumerable.Range(1, 10000);

IEnumerable<int> lastThree = source.AsObservable().TakeLast(3).AsEnumerable();

下面是一个方法,它适用于任何枚举对象,但只使用O(N)个临时存储:

public static class TakeLastExtension
{
    public static IEnumerable<T> TakeLast<T>(this IEnumerable<T> source, int takeCount)
    {
        if (source == null) { throw new ArgumentNullException("source"); }
        if (takeCount < 0) { throw new ArgumentOutOfRangeException("takeCount", "must not be negative"); }
        if (takeCount == 0) { yield break; }

        T[] result = new T[takeCount];
        int i = 0;

        int sourceCount = 0;
        foreach (T element in source)
        {
            result[i] = element;
            i = (i + 1) % takeCount;
            sourceCount++;
        }

        if (sourceCount < takeCount)
        {
            takeCount = sourceCount;
            i = 0;
        }

        for (int j = 0; j < takeCount; ++j)
        {
            yield return result[(i + j) % takeCount];
        }
    }
}

用法:

List<int> l = new List<int> {4, 6, 3, 6, 2, 5, 7};
List<int> lastElements = l.TakeLast(3).ToList();

它的工作原理是使用一个大小为N的环形缓冲区来存储它看到的元素,用新元素覆盖旧元素。当到达枚举对象的末尾时,循环缓冲区包含最后N个元素。

我试图将效率和简单性结合起来,最后得到了这样的结果:

public static IEnumerable<T> TakeLast<T>(this IEnumerable<T> source, int count)
{
    if (source == null) { throw new ArgumentNullException("source"); }

    Queue<T> lastElements = new Queue<T>();
    foreach (T element in source)
    {
        lastElements.Enqueue(element);
        if (lastElements.Count > count)
        {
            lastElements.Dequeue();
        }
    }

    return lastElements;
}

关于 在c#中,Queue<T>是使用循环缓冲区实现的,因此每次循环都没有对象实例化(只有当队列增长时)。我没有设置队列容量(使用专用构造函数),因为有人可能使用count = int调用此扩展。MaxValue。为了获得额外的性能,您可以检查源实现IList是否<T>,如果是,则直接使用数组索引提取最后的值。

如果可以选择使用第三方库,则MoreLinq定义了TakeLast()。

与循环缓冲区的使用略有不同的实现。基准测试表明,该方法比使用Queue(在System.Linq中实现TakeLast)的方法快大约两倍,但是也有代价——它需要一个随着所请求的元素数量而增长的缓冲区,即使你只有一个小的集合,你也可以得到巨大的内存分配。

public IEnumerable<T> TakeLast<T>(IEnumerable<T> source, int count)
{
    int i = 0;

    if (count < 1)
        yield break;

    if (source is IList<T> listSource)
    {
        if (listSource.Count < 1)
            yield break;

        for (i = listSource.Count < count ? 0 : listSource.Count - count; i < listSource.Count; i++)
            yield return listSource[i];

    }
    else
    {
        bool move = true;
        bool filled = false;
        T[] result = new T[count];

        using (var enumerator = source.GetEnumerator())
            while (move)
            {
                for (i = 0; (move = enumerator.MoveNext()) && i < count; i++)
                    result[i] = enumerator.Current;

                filled |= move;
            }

        if (filled)
            for (int j = i; j < count; j++)
                yield return result[j];

        for (int j = 0; j < i; j++)
            yield return result[j];

    }
}