维持序数集合的适当顺序

本文关键字:顺序 集合 序数 | 更新日期: 2023-09-27 17:58:31

我有一个简单的域对象:

class FavoriteFood
{
    public string Name;
    public int Ordinal;
 }

我想要一个这个域对象的集合来维护正确的序数。例如,给定4种最喜欢的食物:

Name: Banana, Ordinal: 1
Name: Orange, Ordinal: 2
Name: Pear, Ordinal: 3
Name: Watermelon, Ordinal: 4

如果我把梨的序数改为4,西瓜的序数应该会改为3。

如果我添加一种新的最喜欢的食物(草莓),序号为3,它应该会将梨增加到4,西瓜增加到5。

如果我把Pear的序数改为2,它应该把Orange改为3。

如果我把西瓜的序数改为1,香蕉会变成2,橘子会变成3,梨会变成4。

实现这一目标的最佳方法是什么?

UPDATE:域对象的name属性是动态的,并且基于用户输入。对象必须具有此Ordinal属性,因为用户可以更改他们喜爱的食物的显示顺序。这个序数值保存在数据库中,当填充结构时,我不能保证项目是按序数顺序添加的。

我遇到的问题是,当底层域对象发生更改时,没有一个好的方法来更新列表中的其余项。例如:

var favoriteFoods = new List<FavoriteFood>();
var banana = new FavoriteFood { Name = "Banana", Ordinal = 1};
favoriteFoods.Add(banana);
favoriteFoods.Add(new FavoriteFood { Name = "Orange", Ordinal = 2 });
banana.Ordinal = 2;
// at this point both Banana and Orange have the same ordinal in the list. How can we make sure that Orange's ordinal gets updated too?

到目前为止,我已经尝试过做以下工作:

class FavoriteFood : INotifyPropertyChanging
{
    public string Name;
    public int Ordinal
    {
        get { return this.ordinal; }
        set
        {
            var oldValue = this.ordinal;
            if (oldValue != value && this.PropertyChanging != null)
            {
                this.PropertyChanging(new FavoriteFoodChangingObject { NewOrdinal = value, OldOrdinal = oldValue }, new PropertyChangingEventArgs("Ordinal"));
            }
            this.ordinal = value;
        }
    }
    internal struct FavoriteFoodChangingObject
    {
        internal int NewOrdinal;
        internal int OldOrdinal;
    }
    // THIS IS A TEMPORARY WORKAROUND
    internal int ordinal;
    public event PropertyChangingEventHandler PropertyChanging;
 }
 public class FavoriteFoodCollection : IEnumerable<FavoriteFood>
 {
    private class FavoriteFoodOrdinalComparer : IComparer<FavoriteFood>
    {
        public int Compare(FavoriteFood x, FavoriteFood y)
        {
            return x.Ordinal.CompareTo(y.Ordinal);
        }
    }
    private readonly SortedSet<FavoriteFood> underlyingList = new SortedSet<FavoriteFood>(new FavoriteFoodOrdinalComparer());
    public IEnumerator<FavoriteFood> GetEnumerator()
    {
        return this.underlyingList.GetEnumerator();
    }
    public void AddRange(IEnumerable<FavoriteFood> items)
    {
        foreach (var i in items)
        {
            this.underlyingList.Add(i);
        }
    }
    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator()
    {
        return this.GetEnumerator();
    }
    private void UpdateOrdinalsDueToRemoving(FavoriteFood item)
    {
        foreach (var i in this.underlyingList.Where(x => x.Ordinal > item.Ordinal))
        {
            i.ordinal--;
        }
    }
    public void Remove(FavoriteFood item)
    {
        this.underlyingList.Remove(item);
        this.UpdateOrdinalsDueToRemoving(item);
    }
    public void Add(FavoriteFood item)
    {
        this.UpdateOrdinalsDueToAdding(item);
        this.underlyingList.Add(item);
        item.PropertyChanging += this.item_PropertyChanging;
    }
    private void item_PropertyChanging(object sender, PropertyChangingEventArgs e)
    {
        if (e.PropertyName.Equals("Ordinal"))
        {
            var ordinalsChanging = (FavoriteFood.FavoriteFoodChangingObject)sender;
            this.UpdateOrdinalsDueToEditing(ordinalsChanging.NewOrdinal, ordinalsChanging.OldOrdinal);
        }
    }
    private void UpdateOrdinalsDueToEditing(int newOrdinal, int oldOrdinal)
    {
        if (newOrdinal > oldOrdinal)
        {
            foreach (var i in this.underlyingList.Where(x => x.Ordinal <= newOrdinal && x.Ordinal > oldOrdinal))
            {
                //i.Ordinal = i.Ordinal - 1;
                i.ordinal--;
            }
        }
        else if (newOrdinal < oldOrdinal)
        {
            foreach (var i in this.underlyingList.Where(x => x.Ordinal >= newOrdinal && x.Ordinal < oldOrdinal))
            {
                //i.Ordinal = i.Ordinal + 1;
                i.ordinal++;
            }
        }
    }
    private void UpdateOrdinalsDueToAdding(FavoriteFood item)
    {
        foreach (var i in this.underlyingList.Where(x => x.Ordinal >= item.Ordinal))
        {
            i.ordinal++;
        }
    }
}

这可以正常工作,但使用内部Ordinal字段是一个奇怪的解决方法。它是必需的,这样PropertyChangingEvent就不会被无限引发。

维持序数集合的适当顺序

只需使用List<string>:

List<string> foods = new List<string> { "Banana", "Orange", "Pear" };
int ordinalOfOrange = foods.IndexOf("Orange");

如果必须改变你描述的方式,那么"存储"这个序数不是一个好主意。

听起来你想要一个SortedList。使用序号作为关键字添加每个项目。

我会做如下操作:

public class FavoriteFoods
{
  StringComparer comparer ;
  List<string> list ;
  public FavoriteFoods()
  {
    this.list = new List<string>() ;
    this.comparer = StringComparer.InvariantCultureIgnoreCase ;
    return ;
  }
  public void Add( string food , int rank )
  {
    if ( this.list.Contains(food,comparer ) ) throw new ArgumentException("food") ;
    this.list.Insert(rank,food) ;
    return ;
  }
  public void Remove( string food )
  {
    this.list.Remove( food ) ;
    return ;
  }
  public void ChangeRank( string food , int newRank )
  {
    int currentRank = this.list.IndexOf(food) ;
    if ( currentRank < 0 ) throw new ArgumentOutOfRangeException("food") ;
    if ( newRank     <  0               ) throw new ArgumentOutOfRangeException("newRank") ;
    if ( newRank     >= this.list.Count ) throw new ArgumentOutOfRangeException("newRank") ;
    if ( newRank != currentRank )
    {
      this.Remove(food) ;
      this.Add( food , newRank ) ;
    }
    return ;
  }
  public int GetRank( string food )
  {
    int rank = this.list.IndexOf(food) ;
    if ( rank < 0 ) throw new ArgumentOutOfRangeException("food");
    return rank ;
  }
  public IEnumerable<string> InRankOrder()
  {
    foreach ( string food in this.list )
    {
      yield return food ;
    }
  }
}

让我重述一下你的问题。

您有一组字符串。你有一组序数。

您希望能够快速查找字符串的序号。和序数的字符串。您还希望能够插入具有给定序数的字符串。并更改字符串的序号。

有两条路要走。第一种简单的方法是按顺序存储字符串集合,并了解它们的序数。您可以在时间O(n)扫描列表。您还可以查找、插入、移动和删除每个O(n)。如果你真的不在乎表现,那么我强烈建议你这样做。

如果您确实关心性能,那么您将需要构建一个自定义的数据结构。最简单的想法是有两棵树。一棵树按字母顺序存储字符串,告诉字符串在另一棵树中的位置。另一棵按序号顺序存储字符串并存储不同子树中的内容数量。

下面是您的基本操作。

  • 插入。在第二棵树的正确位置插入(如果您选择在这个过程中移动任何其他东西,更新第一棵树中的那些东西),然后在第一棵树插入字符串
  • 按字符串查找。搜索第一棵树,找到它在第二棵树中的位置,在第二颗树中往回走,找到它的序数
  • 按序号查找。搜索第二棵树,找到字符串
  • 删除。从两个树中删除
  • 移动序号。从旧位置的第二棵树上移除。在新位置插入第二棵树。更新第一个树中的所有适当节点

对于简单的版本,您可以只使用树。如果你想变得新奇,你可以查找B树、红黑树和其他类型的自平衡树,然后从中选择一棵。

如果您对此进行了正确编程,则可以保证所有操作都需要时间O(log(n))。然而,会有很多持续的开销,对于小的收集来说,与简单的方法相比,聪明的努力可能是一种损失。