从列表中移除具有一定价值的元素的最有效方法？C#

Question

编辑:在这个问题的底部发布的不同技术的基准。

我有一个非常大的List<int>，里面满是整数。我想从List<int>中删除每一个"3“的出现。哪种技术能最有效地做到这一点？我通常会使用.Remove(3)扩展，直到它返回false为止，但我担心每个对.Remove(3)的调用都不必要地在整个List<int>中循环。

编辑:建议在评论中尝试

TheList = TheList.Where(x => x != 3).ToList();

但是，我需要删除元素而不实例化一个新的列表。

var TheList = new List<int> { 5, 7, 8, 2, 8, 3, 1, 0, 6, 3, 9, 3, 5, 2, 7, 9, 3, 5, 5, 1, 0, 4, 5, 3, 5, 8, 2, 3 };

//technique 1
//this technique has the shortest amount of code,
//but I fear that every time the Remove() method is called,
//the entire list is internally looped over again starting at index 0

while (TheList.Remove(3)) { }

//technique 2
//this technique is an attempt to keep the keep the list from
//being looped over every time an element is removed

for (var i = 0; i < TheList.Count; i++)
{
    if (TheList[i] == 3)
    {
        TheList.RemoveAt(i);
        i--;
    }
}

有什么更好的方法吗？

基准测试

我测试了三种技术，从一个包含10万个元素的数组中删除10,138 :上面所示的两种，以及Serg在回答中推荐的一种。以下是研究结果：

1. ‘'while’循环: 179.6808ms
2. 循环: 65.5099ms
3. “RemoveAll”谓词: 0.5982ms

​

​

基准代码：

var RNG = new Random();
//inclusive min and max random number
Func<int, int, int> RandomInt = delegate (int min, int max) { return RNG.Next(min - 1, max) + 1; };

var TheList = new List<int>();
var ThreeCount = 0;
for (var i = 0; i < 100000; i++)
{
    var TheInteger = RandomInt(0, 9);
    if (TheInteger == 3) { ThreeCount++; }
    TheList.Add(TheInteger);
}
var Technique1List = TheList.ToList();
var Technique2List = TheList.ToList();
var Technique3List = TheList.ToList();
<div style="background-color:aquamarine;color:#000000;">Time to remove @ThreeCount items</div>

//technique 1
var Technique1Stopwatch = Stopwatch.StartNew();
while (Technique1List.Remove(3)) { }
var Technique1Time = Technique1Stopwatch.Elapsed.TotalMilliseconds;
<div style="background-color:#ffffff;color:#000000;">Technique 1: @(Technique1Time)ms ('while' loop)</div>

//technique 2
var Technique2Stopwatch = Stopwatch.StartNew();
for (var i = 0; i < Technique2List.Count; i++)
{
    if (Technique2List[i] == 3)
    {
        Technique2List.RemoveAt(i);
        i--;
    }
}
var Technique2Time = Technique2Stopwatch.Elapsed.TotalMilliseconds;
<div style="background-color:#ffffff;color:#000000;">Technique 2: @(Technique2Time)ms ('for' loop)</div>

//technique 3
var Technique3Stopwatch = Stopwatch.StartNew();
var RemovedCount = Technique3List.RemoveAll(x => x == 3);
var Technique3Time = Technique3Stopwatch.Elapsed.TotalMilliseconds;
<div style="background-color:#ffffff;color:#000000;">Technique 3: @(Technique3Time)ms ('RemoveAll' predicate)</div>

Answer 1

您只需使用List<T>.RemoveAll并传递谓词- __。这保证了线性复杂度O(list.Count)

TheList.RemoveAll(x=>x==3);

此外，RemoveAll在内部执行一些特定于GC的功能，因此我认为在某些情况下，这可能会为简单的手工循环实现提供一些额外的性能优势(但我在这里不确定)。

如果您想自己做这件事，可以查看RemoveAll 这里的实现。通常，它只是一个while循环，就像在您的问题中一样。

此外，正如我们从GitHub实现中看到的(正如Jon在注释中提到的那样)，删除操作将导致列表的其余部分(在第一个已删除项之后的所有项)被复制(移动)在空闲空间上，这是由删除引入的。因此，如果您有非常大的列表和/或希望频繁删除某些内容，您可以考虑切换到其他数据结构，例如链接列表。