C# 排序技术研究与对比
一、 排序场景
- 一维数组排序
- 多维数组排序
- 集合排序，例如Dictionary ,List<T>, 自定义类集合排序等
- DataTable排序
二、 排序实现和测试
1. 一维数组排序
1.1 一维数组排序特点
元素之间是一维线性的关系，每个元素只有一个下标，在排序场景下，每个元素的数据类型是一致的。例如：
1.2 C# 一维数组排序实现
A：调用Array.Sort方法实现数组排序，不限制元素数据类型，底层基于对IComparable的接口实现
B：使用Linq实现排序
1.2 测试结果对比
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1000条数据（GUID） |
10000数据（GUID） |
100000数据（GUID） |
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Array.Sort |
2ms |
35ms |
420ms |
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Linq |
4ms |
74ms |
738ms |
可以看出， Array.Sort排序优于Linq的性能（越底层的结构，排序的性能越好）。
2. 多维数组排序
2.1 多维数组排序特点
数组可以具有多个维度，支持多行多列，各个维度的数据类型可以不同。
在此文中，交错数组不在研究范围内，主要研究的是不同数据类型的矩阵数组，这样更加贴近我们在实际场景中的数据。例如：
2.2 C# 多维数组排序实现
Step1：定义一个对象排序类ObjectComparer，实现IComparer接口，主要负责数组中某个列的排序，
如果要排序的列是int类型，进行如下比较即可：其他类推。
ObjectComparer类结构：
Step2：定义维度顺序整形数组：tagObjArray,实例化ObjectComparer对象，将要排序的数组作为参数传递给ObjectComparer的构造函数。
Step3：调用Array.Sort方法排序，参数：维度顺序整形数组：tagObjArray和ObjectComparer对象。
3. 集合排序
3.1.ArrayList 类
使用大小可按需动态增加的数组。
3.2 List 类
可通过索引访问的对象的强类型列表。提供用于对列表进行搜索、排序和操作的方法,在决定使用 List 还是使用 ArrayList 类（两者具有类似的功能）时， List 类在大多数情况下执行得更好并且是类型安全的。例子中的Sort其实调用的是String.Sort方法。
3.3 List和ArrayList性能测试对比
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ArrayList |
List |
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100000 |
498 ms |
538ms |
3.4 Dictionary类/SortedDictionary类
从数据结构上来说都属于Hashtable，对关键字（键值）进行散列操作，适合键值对的存取，排序可以使用LINQ实现，建议使用SortedDictionary替换。
Dictionary和HashTable内部实现差不多，但前者无需装箱拆箱操作，效率略高一点
3.5 HashTable类
Hashtable 主要用于键值快速查找，却没有提供排序的方法，所以它的排序需要借住数组或其它集合来实现。
HashTable中的key/value均为object类型，由包含集合元素的存储桶组成。存储桶是 HashTable中各元素的虚拟子组，与大多数集合中进行的搜索和检索相比，存储桶可令搜索和检索更为便捷。每一存储桶都与一个哈希代码关联，该哈希代码是使用哈希函数生成的并基于该元素的键。HashTable的优点就在于其索引的方式，速度非常快。如果以任意类型键值访问其中元素会快于其他集合，特别是当数据量特别大的时候，效率差别尤其大。
HashTable的应用场合有：对象缓存，树递归算法的替代，和各种需提升效率的场合。
3.6 Stack类
Stack，栈，表示对象的简单的后进先出非泛型集合。Push方法入栈，Pop方法出栈。
3.7 Queue类
队列，先进先出。enqueue方法入队列，dequeue方法出队列。
3.8 自定义类集合
Step1：定义自定义类：Person
Step2：构造实体类集合：List<Person> persons
Step3:排序方法实现：
1、直接排序
2、Person实现IComparable接口，直接调用Sort方法排序
直接调用Sort方法排序
3、Linq实现排序
测试结果对比：
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1．直接排序 |
2．实现IComparable接口 |
3．Linq |
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100000 |
75ms |
99ms |
29ms |
4. DataTable排序
4.1 DataTable特点
（1）DataTable 对象是按条件区分大小写的。（如果有两个 DataTable对象分别为“mydatatable”和“Mydatatable”，则搜索表的字符串被认为是区分大小写的。如果只有“mydatatable”而不存在“Mydatatable”，则该搜索表的字符串不区分大小写）。
（2）以编程方式创建 DataTable，须先通过将 DataColumn 对象添加到 DataColumnCollection（通过 Columns 属性访问）中来定义其架构。
（3）向 DataTable 添加行，须使用 NewRow 方法返回新的 DataRow 对象。（DataTable 可存储的最大行数是 16,777,216）。
（4）DataTable 也包含可用于确保数据完整性的 Constraint 对象的集合
（5）DataTable 事件（RowChanged、RowChanging、RowDeleting 和 RowDeleted）可用于确定对表进行更改的时间
4.2 DataTable排序实现
Step1: 构造DataTable
Step2：DataView排序
Step2：DataTable.Select排序
4.3 测试结果对比
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1．DataView排序 |
2．DataTable.Select排序 |
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100000 |
526 ms |
368ms |
对比下自定义类存储100000条相同数据的排序结果：
测试结果对比：
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1．直接排序 |
2．实现IComparable接口 |
3．Linq |
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100000 |
75ms |
99ms |
29ms |
三、 排序效率总结
1、 在数组排序中，建议使用Array.Sort 方式，优于LINQ方式
2、 在自定义类排序时，推荐使用LINQ方式
3、 DataTable和自定义类存储同类型数据时，自定义类的排序整体优于DataTable方式。
4、 DataTable排序时，推荐使用DataTable.Select排序方式。
5、 Dictionary和HashTable内部实现差不多，但Dictionary无需装箱拆箱操作，效率略高一点。数据量较大时，建议采用HashTable。
6、 ArrayList集合的排序性能优于List集合。
7、 Stack和Queue集合用于栈和队列操作。
