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

我知道现在回答这个问题已经太晚了。但是,如果您正在处理类型为IList<>的集合,并且您不关心返回集合的顺序,那么此方法工作得更快。我使用了Mark Byers的答案并做了一些改变。TakeLast方法是:

public static IEnumerable<T> TakeLast<T>(IList<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; }

    if (source.Count > takeCount)
    {
        for (int z = source.Count - 1; takeCount > 0; z--)
        {
            takeCount--;
            yield return source[z];
        }
    }
    else
    {
        for(int i = 0; i < source.Count; i++)
        {
            yield return source[i];
        }
    }
}

我用Mark Byers的方法和kbrimington的方法进行测试。这是测试:

IList<int> test = new List<int>();
for(int i = 0; i<1000000; i++)
{
    test.Add(i);
}

Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
stopwatch.Start();

IList<int> result = TakeLast(test, 10).ToList();

stopwatch.Stop();

Stopwatch stopwatch1 = new Stopwatch();
stopwatch1.Start();

IList<int> result1 = TakeLast2(test, 10).ToList();

stopwatch1.Stop();

Stopwatch stopwatch2 = new Stopwatch();
stopwatch2.Start();

IList<int> result2 = test.Skip(Math.Max(0, test.Count - 10)).Take(10).ToList();

stopwatch2.Stop();

下面是取10个元素的结果:

取1000001个元素的结果为:

其他回答

我很惊讶没有人提到它,但是SkipWhile确实有一个使用元素索引的方法。

public static IEnumerable<T> TakeLastN<T>(this IEnumerable<T> source, int n)
{
    if (source == null)
        throw new ArgumentNullException("Source cannot be null");

    int goldenIndex = source.Count() - n;
    return source.SkipWhile((val, index) => index < goldenIndex);
}

//Or if you like them one-liners (in the spirit of the current accepted answer);
//However, this is most likely impractical due to the repeated calculations
collection.SkipWhile((val, index) => index < collection.Count() - N)

这种解决方案相对于其他解决方案的唯一明显好处是,您可以选择添加一个谓词,以生成更强大和更有效的LINQ查询,而不是使用两个单独的操作遍历IEnumerable两次。

public static IEnumerable<T> FilterLastN<T>(this IEnumerable<T> source, int n, Predicate<T> pred)
{
    int goldenIndex = source.Count() - n;
    return source.SkipWhile((val, index) => index < goldenIndex && pred(val));
}

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。

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];

    }
}

我的解决方案是基于c#版本8中引入的范围。

        public static IEnumerable<T> TakeLast<T>(this IEnumerable<T> source, int N)
        {
            return source.ToArray()[(source.Count()-N)..];
        }

在用大多数评价的解决方案(以及我谦卑地提出的解决方案)运行了一个基准测试后:

    public static class TakeLastExtension
    {
        public static IEnumerable<T> TakeLastMarkByers<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];
            }
        }

        public static IEnumerable<T> TakeLastKbrimington<T>(this IEnumerable<T> source, int N)
        {
            return source.Skip(Math.Max(0, source.Count() - N));
        }

        public static IEnumerable<T> TakeLastJamesCurran<T>(this IEnumerable<T> source, int N)
        {
            return source.Reverse().Take(N).Reverse();
        }

        public static IEnumerable<T> TakeLastAlex<T>(this IEnumerable<T> source, int N)
        {
            return source.ToArray()[(source.Count()-N)..];
        }
    }

Test

    [MemoryDiagnoser]
    public class TakeLastBenchmark
    {
        [Params(10000)]
        public int N;

        private readonly List<string> l = new();

        [GlobalSetup]
        public void Setup()
        {
            for (var i = 0; i < this.N; i++)
            {
                this.l.Add($"i");
            }
        }

        [Benchmark]
        public void Benchmark1_MarkByers()
        {
            var lastElements = l.TakeLastMarkByers(3).ToList();
        }

        [Benchmark]
        public void Benchmark2_Kbrimington()
        {
            var lastElements = l.TakeLastKbrimington(3).ToList();
        }

        [Benchmark]
        public void Benchmark3_JamesCurran()
        {
            var lastElements = l.TakeLastJamesCurran(3).ToList();
        }

        [Benchmark]
        public void Benchmark4_Alex()
        {
            var lastElements = l.TakeLastAlex(3).ToList();
        }
    }

Program.cs:

var summary = BenchmarkRunner.Run(typeof(TakeLastBenchmark).Assembly);

命令dotnet运行——project .\TestsConsole2。csproj -c Release——logBuildOutput

结果如下:

// *摘要* BenchmarkDotNet=v0.13.2, OS=Windows 10 (10.0.19044.1889/21H2/ novber2021update) AMD Ryzen 5 5600X, 1个CPU, 12个逻辑核和6个物理核 . net SDK = 6.0.401 [主机]:.NET 6.0.9 (6.0.922.41905), X64 RyuJIT AVX2 DefaultJob: .NET 6.0.9 (6.0.922.41905), X64 RyuJIT AVX2

Method N Mean Error StdDev Gen0 Gen1 Allocated
Benchmark1_MarkByers 10000 89,390.53 ns 1,735.464 ns 1,704.457 ns - - 248 B
Benchmark2_Kbrimington 10000 46.15 ns 0.410 ns 0.363 ns 0.0076 - 128 B
Benchmark3_JamesCurran 10000 2,703.15 ns 46.298 ns 67.862 ns 4.7836 0.0038 80264 B
Benchmark4_Alex 10000 2,513.48 ns 48.661 ns 45.517 ns 4.7607 - 80152 B

事实证明,@Kbrimington提出的解决方案在内存分配和原始性能方面是最有效的。

注意:我错过了你的问题标题说使用Linq,所以我的回答实际上没有使用Linq。

如果希望避免缓存整个集合的非惰性副本,可以编写一个使用链表的简单方法。

下面的方法将把它在原始集合中找到的每个值添加到一个链表中,并将链表修剪到所需的项数。由于它通过遍历集合一直将链表修剪为这个数量的项,因此它只保留原始集合中最多N个项的副本。

它不要求您知道原始集合中项目的数量,也不需要对其进行多次迭代。

用法:

IEnumerable<int> sequence = Enumerable.Range(1, 10000);
IEnumerable<int> last10 = sequence.TakeLast(10);
...

扩展方法:

public static class Extensions
{
    public static IEnumerable<T> TakeLast<T>(this IEnumerable<T> collection,
        int n)
    {
        if (collection == null)
            throw new ArgumentNullException(nameof(collection));
        if (n < 0)
            throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(n), $"{nameof(n)} must be 0 or greater");

        LinkedList<T> temp = new LinkedList<T>();

        foreach (var value in collection)
        {
            temp.AddLast(value);
            if (temp.Count > n)
                temp.RemoveFirst();
        }

        return temp;
    }
}