如何让List集合在新增或修改元素的同时集合依然保持有序

如果说不考虑自定义编码逻辑的前提下，促使我们在对集合新增或修改元素后让集合有序排列，最傻最简单的做法就是.Net类库自带的Sort方法。

对于新增

当然有些杠精会说，我在新增元素的同时指定元素的位置不就行了嘛，但是这个操作需要人为的判断，我们需要知道集合的顺序，需要拿新元素和现有数据进行比对，才能知道插入在那里。

如下面代码，我知道集合的数据内容并且知道插入的元素指具体是多少，我才知道7要插在9的前面。如果在集合数据量大且不知道新增元素具体值的情况下，这样的逻辑就很难实现。

 

对于修改

修改集合某个元素的数值，则可能直接会导致List集合的顺序发生变化，所以排序操作是毋庸置疑的，而本文要实现的是，在修改方法的同时就实现了对集合的排序，也就无需使用List.Sort方法，这也避免了Sort带来程序另外的开销。

实现代码

   public class SortedList<T>:List<T>
    {
        public new void Add(T item)
        {
            //查询新元素在现有集合中的位置
            int position = this.BinarySearch(item); 

            //如果小于0则表示，元素在集合中不存在
            if (position<0)
            {
                position = ~position; //使用“按位求补运算符”确定新元素的插入位置
            }
            this.Insert(position,item);
        }

        public void ModifySorted(T item,int index)
        {
            this.RemoveAt(index);

            int position = this.BinarySearch(item);
            if (position<0)
            {
                position = ~position;
            }
            this.Insert(position, item);

        }


    }

调用场景

   //创建一个SortedList并随机选择的数值填充
            SortedList<int> sortedList = new SortedList<int>();
            sortedList.Add(200);
            sortedList.Add(20);
            sortedList.Add(2);
            sortedList.Add(7);
            sortedList.Add(10);
            sortedList.Add(0);
            sortedList.Add(100);
            sortedList.Add(-20);
            sortedList.Add(56);
            sortedList.Add(55);
            sortedList.Add(57);
            sortedList.Add(200);
            sortedList.Add(-2);
            sortedList.Add(-20);
            sortedList.Add(55);
            sortedList.Add(55);


            foreach (var i in sortedList)
            {
                Console.WriteLine(i);
            }

            //修改指定索引的值
            sortedList.ModifySorted(0, 5);
            sortedList.ModifySorted(1, 10);
            sortedList.ModifySorted(2, 11);
            sortedList.ModifySorted(3, 7);
            sortedList.ModifySorted(4, 2);
            sortedList.ModifySorted(2, 4);
            sortedList.ModifySorted(15, 0);
            sortedList.ModifySorted(0, 15);
            sortedList.ModifySorted(223, 15);

            Console.WriteLine();
            foreach (var i in sortedList)
            {
                Console.WriteLine(i);
            }

实现分析

通过本文的技巧实现了在对List集合新增获取修改的同时自动的实现了集合的有序排列。则无需再另行调用List.Sort方法来实现排序，这样会带来另外的性能消耗。

算法的精髓就在于BinarySearch函数和“按位求补运算符~”的妙用。

BinarySearch方法基于内部的算法逻辑会得出一个正数和负数。

如果返回的是正数，则表示集合内存在相同的元素，则返回值就是相同元素的索引位置，然后使用List.Insert方法就会将新元素插入到相同元素的前一位（类似于分组插入的抽象逻辑）

如果返回的是负数，基于BinarySearch逻辑并使用“按位求补运算符~”，就可以将新元素有序的插入到指定位置，其有序排列核心关键还是在于BinarySearch的算法逻辑，只不过配合“按位求补运算符~”的妙用，促使新元素始终有序插入。

心得

本来一个Sort可以解决的事情，都可以牵引出来这么巧妙的运用，我想这就是编程的魅力所在。