C#中List<T>的BinarySearch方法

　　利用List或者数组存储数据，希望以此改善你的程序，可以对List或者数组的BinarySearch方法进行评估。如果是一个可变数量的元素集合，Binary搜索是针对集合中的值进行排序的一种“令人吃惊的”算法，其算法复杂度为O(log n)，与C#中其它排序方法相比，它具备更高的效率。

　　示例：

　　下面是一个对List类型使用BinarySearch方法的示例。你必须为List中所使用的类型提供一个值，这样该方法才能通过编译。程序中通常使用字符串，这里也就使用string类型。

BinarySearch方法示例代码：

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main()
    {
        List<string> l = new List<string>();
        l.Add("acorn");      // 0
        l.Add("apple");      // 1
        l.Add("banana");     // 2
        l.Add("cantaloupe"); // 3
        l.Add("lettuce");    // 4
        l.Add("onion");      // 5
        l.Add("peach");      // 6
        l.Add("pepper");     // 7
        l.Add("squash");     // 8
        l.Add("tangerine");  // 9

        // This returns the index of "peach".
        int i = l.BinarySearch("peach");
        Console.WriteLine(i);

        // This returns the index of "banana".
        i = l.BinarySearch("banana");
        Console.WriteLine(i);

        // This returns the index of "apple".
        i = l.BinarySearch("apple");
        Console.WriteLine(i);

        Console.ReadKey();
    }
}

输出：

6
2
1

　　描述。上述程序从List中找出了“peach”、“banana”，和“apple”这三个字符串的位置的值。注意List中的项是按照字母顺序排列的。如果List或者数组没有经过排序，使用BinarySearch方法将会得不到正确结果。至于是按照数值大小、字母顺序，或者ASCII来排序，都是可以的。

　　比较基准

　　在针对一个较大的集合进行搜索时，binary搜索比linear搜索的效率要高很多，对于元素个数小于100的集合，BinarySearch较慢，可能是执行时的资源消耗导致的。

　　理解BinarySearch

　　我们注意到Wikipedia对binary搜索的陈述：“makes progressively better guesses, and closes in on the location of the sought value by selecting the middle element in the pan.”参见Wikipedia的文章“Binary Search Algorithm”。MSDN对List的BinarySearch方法作了如下陈述：“返回元素基于0的索引值”。然而，必须使用一个排序过的List。

　　字典是什么？

　　这里我们提到字典是恒定的查找时间哈希表。对于我所用到的数据，不管List采用哪种排序算法都没有字典高效快速。一个显然的情况是，你必须为大多数的方案挑选字典。参见上述比较基准，随着集合元素的增加，BinarySearch方法比linear搜索更高效。

　　对于非常较大的集合，比如有着上百万的元素，建立起一个字典将会消耗掉由查找操作所节省下来的时间。然而，我发现这种情况并不常见。

　　总结

　　这篇文章讲述了在什么样的情况下可以使用List类型的BinarySearch方法。针对大集合，BinarySearch使用了一个比迭代搜索更好的算法，但是对于小集合，其效率又通常低于字典。我建议你在每一次考虑BinarySearch方法时做一个性能监测。你可以从Array.BinarySearch方法这篇文章中了解.NET Framework内部的Array.BinarySearch的信息。

　　本文翻译自：C# BinarySearch List 相比原文，译文作了适当修改。