Список <T> и IEnumerable разность
При реализации этого общего merge sort, как своего рода Код Kata, я наткнулся на разницу между IEnumerable и List, мне нужна помощь, чтобы понять.
Здесь MergeSort
public class MergeSort<T>
{
public IEnumerable<T> Sort(IEnumerable<T> arr)
{
if (arr.Count() <= 1) return arr;
int middle = arr.Count() / 2;
var left = arr.Take(middle).ToList();
var right = arr.Skip(middle).ToList();
return Merge(Sort(left), Sort(right));
}
private static IEnumerable<T> Merge(IEnumerable<T> left, IEnumerable<T> right)
{
var arrSorted = new List<T>();
while (left.Count() > 0 && right.Count() > 0)
{
if (Comparer<T>.Default.Compare(left.First(), right.First()) < 0)
{
arrSorted.Add(left.First());
left=left.Skip(1);
}
else
{
arrSorted.Add(right.First());
right=right.Skip(1);
}
}
return arrSorted.Concat(left).Concat(right);
}
}
Если я удаляю .ToList()
в переменных left
и right
, он не может правильно сортироваться. Вы понимаете, почему?
Пример
var ints = new List<int> { 5, 8, 2, 1, 7 };
var mergeSortInt = new MergeSort<int>();
var sortedInts = mergeSortInt.Sort(ints);
С .ToList()
[0]: 1
[1]: 2
[2]: 5
[3]: 7
[4]: 8
Без .ToList()
[0]: 1
[1]: 2
[2]: 5
[3]: 7
[4]: 2
Edit
Это был мой тупой тест, который заставил меня.
Я протестировал его так:
var sortedInts = mergeSortInt.Sort(ints);
ints.Sort();
if (Enumerable.SequenceEqual(ints, sortedInts)) Console.WriteLine("ints sorts ok");
просто изменив первую строку на
var sortedInts = mergeSortInt.Sort(ints).ToList();
устраняет проблему (и ленивую оценку).
EDIT 2010-12-29
Мне показалось, что я выясню, как ленивая оценка беспорядок здесь, но я просто не понимаю.
Удалите .ToList()
в методе сортировки выше, как это показано
var left = arr.Take(middle);
var right = arr.Skip(middle);
попробуйте это
var ints = new List<int> { 5, 8, 2 };
var mergeSortInt = new MergeSort<int>();
var sortedInts = mergeSortInt.Sort(ints);
ints.Sort();
if (Enumerable.SequenceEqual(ints, sortedInts)) Console.WriteLine("ints sorts ok");
При отладке Вы можете видеть, что до ints.Sort()
a sortedInts.ToList()
возвращает
[0]: 2
[1]: 5
[2]: 8
но после ints.Sort()
он возвращает
[0]: 2
[1]: 5
[2]: 5
Что на самом деле происходит здесь?
Ответы
Ответ 1
Ваша функция верна - если вы проверите результат Merge
, вы увидите, что результат отсортирован (пример). < ш > Так где же проблема? Как вы подозревали, вы неправильно проверяете это - , когда вы вызываете Sort
в свой первоначальный список, вы меняете все коллекции, которые происходят от него!
Вот фрагмент, который показывает, что вы сделали:
List<int> numbers = new List<int> {5, 4};
IEnumerable<int> first = numbers.Take(1);
Console.WriteLine(first.Single()); //prints 5
numbers.Sort();
Console.WriteLine(first.Single()); //prints 4!
Все созданные вами коллекции в основном такие же, как first
- в некотором смысле, они ленивые указатели на позиции в ints
. Очевидно, когда вы вызываете ToList
, проблема устраняется.
Ваше дело более сложное. Ваш Sort
является частью ленивым, точно так же, как вы предполагаете: сначала вы создаете список (arrSorted
) и добавляете к нему целые числа. Эта часть не ленива, и по этой причине вы видите, что отсортированы первые несколько элементов. Затем вы добавляете остальные элементы, но Concat
ленив. Теперь рекурсия включает в себя еще больше: в большинстве случаев большинство элементов на вашем IEnumerable
нетерпеливы - вы создаете списки из левого и правого, которые также состоят из преимущественно нетерпеливого + ленивого хвоста. Вы получаете отсортированный List<int>
, лениво континурованный ленивым указателем, который должен быть только последним элементом (ранее были объединены другие элементы).
Здесь график вызовов ваших функций - красный обозначил ленивую коллекцию, черный - действительное число:
При изменении списка новый список в основном неповрежден, но последний элемент ленив и указывает на позицию самого большого элемента в исходном списке.
Результат в основном хорош, но последний элемент по-прежнему указывает на исходный список:
Последний пример: подумайте, что вы меняете все элементы в исходном списке. Как вы можете видеть, большинство элементов в отсортированной коллекции остаются неизменными, но последнее является ленивым и указывает на новое значение:
var ints = new List<int> { 3,2,1 };
var mergeSortInt = new MergeSort<int>();
var sortedInts = mergeSortInt.Sort(ints);
// sortedInts is { 1, 2, 3 }
for(int i=0;i<ints.Count;i++) ints[i] = -i * 10;
// sortedInts is { 1, 2, 0 }
Здесь тот же пример на Ideone: http://ideone.com/FQVR7
Ответ 2
Невозможно воспроизвести - я только что пробовал это, и он работает абсолютно нормально. Очевидно, что это довольно неэффективно по-разному, но удаление вызовов ToList
не привело к сбою.
Здесь мой тестовый код с вашим MergeSort
кодом как есть, но без вызовов ToList()
:
using System;
using System.Collections.Generic;
public static class Extensions
{
public static void Dump<T>(this IEnumerable<T> items, string name)
{
Console.WriteLine(name);
foreach (T item in items)
{
Console.Write(item);
Console.Write(" ");
}
Console.WriteLine();
}
}
class Test
{
static void Main()
{
var ints = new List<int> { 5, 8, 2, 1, 7 };
var mergeSortInt = new MergeSort<int>();
var sortedInts = mergeSortInt.Sort(ints);
sortedInts.Dump("Sorted");
}
}
Вывод:
Sorted
1 2 5 7 8
Возможно, проблема заключалась в том, как вы тестировали свой код?
Ответ 3
Я запускал его с и без списка, и он работал.
Во всяком случае, одной из сильных точек сортировки слияний является ее способность сортировать на месте с O (1) сложностью пространства, что эта реализация не принесет пользы.
Ответ 4
Проблема заключается в том, что вы сортируете левый правый, чем правую, и объединяетесь в одну последовательность. Это не означает, что вы получаете полностью отсортированную последовательность.
Сначала вы должны объединиться, и вам придется сортировать:
public IEnumerable<T> Sort(IEnumerable<T> arr)
{
if (arr.Count() <= 1) return arr;
int middle = arr.Count() / 2;
var left = arr.Take(middle).ToList();
var right = arr.Skip(middle).ToList();
// first merge and than sort
return Sort(Merge(left, right));
}