以下情况下最适合使用哪些C#数据结构？

Question

以下情况下最适合使用哪些C#数据结构？

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我的应用程序需要满足以下要求。我需要存储类似下面的订单：

- 每个订单都与特定的股票代码（字符串）相关联，并具有价格、数量和是否正在购买或出售（布尔值）等属性。 - 我需要对所有与特定股票有关的订单执行若干操作，例如获取股票代码为“abc”的订单总数量。 - 我需要能够向数据结构中添加订单。 - 我需要能够从数据结构中删除订单。 - 在添加或删除订单后，我需要知道哪个订单提供了最优价格。

目前，我的想法如下：

public class Order : IComparable
{

   private string _StockCode;
   private bool _BidSide;
   private int _Volume;
   private decimal _Price;
   private int _ExchangeOrderId;

   public int CompareTo(Order other)
   {
        if (_BidSide != other.BidSide)
        {
            return _BidSide ? 1 : -1;
        }
        return decimal.Compare(_Price, other.Price);
   }
}

然后，我会将订单存储在一个Dictionary>中。其中，每个股票代码都是字典中的一个键，指向该股票的订单列表。我还会维护一个字典，将订单ID与股票代码匹配。

对于添加新订单，我只需根据当前股票代码在字典中找到相应的订单列表，并插入订单。我还会在orderstock字典中添加一个条目，将当前订单与适当的列表匹配。

要查找最佳价格，我会在字典中查找当前股票代码的订单列表，对列表进行排序并打印出最高订单。

删除操作比较棘手。首先，我需要按股票代码查找适当的列表。然后，我需要遍历该股票代码的所有订单，找到与当前订单ID匹配的订单并将其删除。如果当前股票代码有很多订单，则这显然效率低下。这是否是存储此信息的最佳方式？

- Matt Wolin

有些愚蠢，但标准规定在下划线后面要小写。 - Ignacio Soler Garcia

如果当前股票代码有很多订单，那么这显然是低效的。是和不是。这取决于“很多”是什么意思以及您希望多久删除一次订单。如果您每秒钟要删除数百个订单，并且每个股票可以有1,000个订单，那么速度会很慢。但是，如果您只谈论某种股票的几十个订单，并且删除订单不频繁，则“低效性”不是问题。 - Jim Mischel

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这个为什么不用数据库存储呢？数据库非常适合这种行为... - Telastyn

你需要一次性将所有东西都存储在内存中吗？关系型数据库是用于这类“平均”系统的通常工具。 - dlev

+1 这个问题，因为你非常清晰地阐述了你的需求，表达了你的想法，并提供了一些代码。 :) 很好的问题！ - Jordan

最终你不是在寻找一个“A”数据结构。你要寻找的是一种数据结构系统，似乎在某种程度上是应用程序结构。这很好。只是为了强调一下。 - Jordan

3个回答

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如果你要处理大量的数据，最好将其放入数据库中。这不是在类中处理的事情。

然而，如果你只使用少量的数据，可以使用 LINQ 在代码中完成。

我认为你应该让 Order 实现 IEnumerable 接口，然后使用 List<Order> 存储你的订单。将 StockCode 设为 Order 的公共属性，然后你就可以使用 Linq 检索订单：

List<Order> orders = GetOrderList();

var ibmOrders = from o in orders
    where o.StockCode == "IBM"
    select o;

从列表中删除项目非常简单：

List<Order> orders = GetOrderList();

var orderToRemove = (from o in orders
  where o.ExchangeId == 1315
  select o).FirstOrDefault();

if (orderToRemove != null) {
    orders.Remove(orderToRemove);
}

使用 Linq 按最佳价格查找非常不错：

Order bestPricedOrder = (from o in orders 
        orderby Price 
        select o).FirstOrDefault();

欲了解更多精彩的LINQ技巧，请参阅101 LINQ实例。

- Paul Oliver

Linq中的最小/最大值都是O(n)。如果对象数量较多，访问频率高等，则这不是一个有效的选项。它也不比OP的建议更好。此外，从我的阅读中可以看出，“Order”是单数形式。您需要为订单集合创建一个新类。OP使用了List。添加/删除订单列表也将比Dictionary添加/删除要糟糕得多。 - Servy

好想法，Servy。我没有看到 OP 打算使用多少对象，所以我认为 LINQ 是适用于小数据集的建议。我也认为 LINQ 会导致更易读的代码（可维护性），因此比原始方法更好。 - Paul Oliver

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OP使用的所有数据结构都实现了IEnumerable，因此您仍然可以使用LINQ。在这方面，您的代码没有任何改进。另外，如果有人问：“有没有更高效的方法来做到这一点”，而您认为性能不是问题，只需说出来，让他们做任何事情，而不是建议明显性能较差的东西。我同意性能可能不是问题，但如果OP说它是，即使我质疑其有效性，我也会相应地回答。 - Servy

最佳方式并不总是最高效的方式。这就是为什么解释性语言如今非常流行的原因。有时候，最好的方式是最容易阅读和维护的方式。顺便说一下，我没有重写Orders类，我只是展示了OP如何使用LINQ来完成他所寻找的内容。我不确定你为什么会说“我的代码在这方面没有任何改进”，然后建议他仍然可以使用LINQ。 - Paul Oliver

OP的代码将Order视为单个值，而不是多个值。然后他有一个Order类所代表的组的List，并且有一个Dictionary来收集所有这些（您使用了List）。Dictionary和List都实现了IEnumerable，因此可以在您的数据结构上执行任何可执行于OP（或我的）的Linq查询。其中几个操作OP说是最常见的，可以使用这些类的非LINQ方法更有效地完成。特别是添加、删除、查找最小/最大值和搜索。 - Servy

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我同意评论中的观点，数据库应该是最好的选择；它们是为这种类型的事情而设计的。

如果您需要在内存中保存此数据，并且确实有许多订单代码，则我会选择 Dictionary<string，SortedSet<Order>>。SortedSet 将使查找最小/最大值变得容易，并且可以快速插入/移除。

- Servy

如果您需要持久性、事务处理等功能，那么数据库是不二选择。虽然内存解决方案速度可以相当快（显然），但根据操作者的需求而定，也可能并不理想（我认为，这里需要持久性和事务处理）。也许操作者打算永远不关闭计算机或遇到崩溃情况，数据量过大时包含热内存交换等技术可以帮助解决问题:D - Jordan

我想，以asp.net会话为例。根据您的需求，它们支持内存集、状态服务器和数据库选项。 - Jordan

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可以查看英文原文，
原文链接

- Jordan · Accepted Answer

我会添加一个额外的字典，其中包含键=订单ID，值=指向初始股票代码字典中订单的引用。

这将像索引一样运作，并为您提供恒定时间的删除。假设您的订单ID是唯一的，它将映射1:1。只需确保从两个字典中都删除它即可。

如评论中建议的那样，我建议添加一个计算总和所需的附加字典，该字典需要通过股票代码访问。这是在内存和恒定时间访问之间进行权衡。除非内存是问题，否则这似乎比每次需要时计算更有利。

如果您收到新订单，只需更新总和、平均值等即可。只需记住，如果您正在并行处理，则需要一些锁定以确保您没有问题。