C＃與F＃的默認排序

Question

考慮只分別在C#和F#排序字符串的兩個代碼片段：

C＃：

var strings = new[] { "Tea and Coffee", "Telephone", "TV" };
var orderedStrings = strings.OrderBy(s => s).ToArray();

F＃：

let strings = [| "Tea and Coffee"; "Telephone"; "TV" |]
let orderedStrings =
    strings
    |> Seq.sortBy (fun s -> s)
    |> Seq.toArray

這兩個代碼片段返回不同的結果：

• C＃：茶和咖啡，電話，電視
• F＃：電視，茶和咖啡，電話

在我的具體情況下，我需要關聯這兩種語言之間的排序邏輯（一種是生產代碼，一種是測試斷言的一部分）。 這提出了幾個問題：

• 訂購邏輯存在差異的根本原因是什么？
• 在我的情況下，克服這個“問題”的推薦方法是什么？
• 這種現象是否特定於字符串，還是也適用於其他.NET類型？

編輯

在回答幾個探測性評論時，運行下面的片段可以更多地了解這種排序差異的確切性質：

F＃：

let strings = [| "UV"; "Uv"; "uV"; "uv"; "Tv"; "TV"; "tv"; "tV" |]
let orderedStrings =
    strings
    |> Seq.sortBy (fun s -> s)
    |> Seq.toArray

C＃：

var strings = new[] { "UV", "Uv", "uv", "uV", "TV", "tV", "Tv", "tv" };
var orderedStrings = strings.OrderBy(s => s).ToArray();

得到：

• C＃：tv，tV，Tv，TV，uv，uV，Uv，UV
• F＃：電視，電視，紫外線，紫外線，電視，電視，紫外線，紫外線

字符串的字典順序不同，因為字符的基本順序不同：

• C＃：“aAbBcCdD ... tTuUvV ......”
• F＃：“ABC..TUV..Zabc..tuv ..”

Answer 1

不同的庫對字符串進行默認比較操作的不同選擇。 F＃嚴格默認為區分大小寫，而LINQ to Objects不區分大小寫。

List.sortWith和Array.sortWith允許指定比較。 和Enumerable.OrderBy的重載一樣。

然而， Seq模塊似乎沒有等效物（並且在4.6中沒有添加一個）。

針對具體問題：

訂購邏輯存在差異的根本原因是什么？

兩個訂單都有效。 在英語中，不敏感似乎更自然，因為這就是我們習慣的。 但這並沒有使它更正確。

在我的情況下，克服這個“問題”的推薦方法是什么？

明確這種比較。

這種現象是否特定於字符串，還是也適用於其他.NET類型？

char也會受到影響。 以及有多種可能排序的任何其他類型（例如， People類型：您可以根據具體要求按名稱或出生日期訂購）。

Answer 2

請參閱語言規范的第8.15.6節。

字符串，數組和本機整數具有特殊的比較語義，如果實現的話，其他所有內容都會轉到IComparable （以各種優化方式產生相同的結果）。

特別是，F＃字符串默認使用序數比較，而大多數.NET默認使用文化感知比較。

這顯然是F＃和其他.NET語言之間令人困惑的不兼容性，但它確實有一些好處：

• OCAML compat
• 字符串和字符比較是一致的
  • C＃ Comparer<string>.Default.Compare("a", "A") // -1
  • C＃ Comparer<char>.Default.Compare('a', 'A') // 32
  • F＃ compare "a" "A" // 1
  • F＃ compare 'a' 'A' // 32

編輯：

請注意，說明“F＃使用區分大小寫的字符串比較”會產生誤導（盡管不是不正確）。 F＃使用序數比較，這比僅區分大小寫更嚴格。

// case-sensitive comparison
StringComparer.InvariantCulture.Compare("[", "A") // -1
StringComparer.InvariantCulture.Compare("[", "a") // -1

// ordinal comparison
// (recall, '[' lands between upper- and lower-case chars in the ASCII table)
compare "[" "A"  // 26
compare "[" "a"  // -6

Answer 3

這與C＃與F＃，甚至IComparable無關，但僅僅是由於庫中的排序實現不同。

TL; DR; 版本是排序字符串可以給出不同的結果：

"tv" < "TV"  // false
"tv".CompareTo("TV")  // -1 => implies "tv" *is* smaller than "TV"

甚至更清楚：

"a" < "A"  // false
"a".CompareTo("A")  // -1 => implies "a" is smaller than "A"

這是因為CompareTo使用當前文化（請參閱MSDN） 。

我們可以通過一些不同的例子看到它在實踐中如何發揮作用。

如果我們使用標准的F＃排序，我們得到大寫第一的結果：

let strings = [ "UV"; "Uv"; "uV"; "uv"; "Tv"; "TV"; "tv"; "tV" ]

strings |> List.sort 
// ["TV"; "Tv"; "UV"; "Uv"; "tV"; "tv"; "uV"; "uv"]

即使我們轉換為IComparable我們也會得到相同的結果：

strings |> Seq.cast<IComparable> |> Seq.sort |> Seq.toList
// ["TV"; "Tv"; "UV"; "Uv"; "tV"; "tv"; "uV"; "uv"]

另一方面，如果我們使用來自F＃的Linq，我們得到與C＃代碼相同的結果：

open System.Linq
strings.OrderBy(fun s -> s).ToArray()
// [|"tv"; "tV"; "Tv"; "TV"; "uv"; "uV"; "Uv"; "UV"|]

根據MSDN ， OrderBy方法“使用默認比較器Default來比較密鑰。”

默認情況下，F＃庫不使用Comparer ，但我們可以使用sortWith ：

open System.Collections.Generic
let comparer = Comparer<string>.Default

現在，當我們這樣做時，我們得到與LINQ OrderBy相同的結果：

strings |> List.sortWith (fun x y -> comparer.Compare(x,y))
// ["tv"; "tV"; "Tv"; "TV"; "uv"; "uV"; "Uv"; "UV"]

或者，我們可以使用內置的CompareTo函數，它可以得到相同的結果：

strings |> List.sortWith (fun x y -> x.CompareTo(y))
// ["tv"; "tV"; "Tv"; "TV"; "uv"; "uV"; "Uv"; "UV"] 

故事的道德：如果您關心排序，請始終指定要使用的具體比較！

Answer 4

感謝@Richard和他的回答 ，指出我在進一步了解這個問題上的方向

我的問題似乎根植於不完全理解F＃中comparison約束的后果。 這是Seq.sortBy的簽名

Seq.sortBy : ('T -> 'Key) -> seq<'T> -> seq<'T> (requires comparison)

我的假設是，如果類型'T實現IComparable那么這將用於排序。 我應該首先咨詢這個問題： F＃比較與C＃IComparable ，它包含一些有用的參考，但需要進一步仔細閱讀才能完全理解正在發生的事情。

所以，試圖回答我自己的問題：

訂購邏輯存在差異的根本原因是什么？

是。 C＃版本似乎使用字符串的IComparable實現，而F＃版本則沒有。

在我的情況下，克服這個“問題”的推薦方法是什么？

雖然我無法評論這是否是“推薦”，但如果相關類型中有一個，則下面的F＃函數order將使用IComparable的實現：

let strings = [| "UV"; "Uv"; "uV"; "uv"; "Tv"; "TV"; "tv"; "tV" |]
let order<'a when 'a : comparison> (sequence: seq<'a>) = 
    sequence 
    |> Seq.toArray
    |> Array.sortWith (fun t1 t2 ->
        match box t1 with
        | :? System.IComparable as c1 -> c1.CompareTo(t2)
        | _ ->
            match box t2 with
            | :? System.IComparable as c2 -> c2.CompareTo(t1)
            | _ -> compare t1 t2)
let orderedValues = strings |> order

這種現象是否特定於字符串，還是也適用於其他.NET類型？

顯然， comparison約束和IComparable接口之間的關系涉及一些細微之處。 為了安全起見，我將遵循@ Richard的建議並始終明確比較的類型 - 可能使用上述函數在排序中使用IComparable “優先”。