如何返回C＃中包含最大元素的數組？

Question

我有多個int數組：

1) [1 , 202,4  ,55]
2) [40, 7]
3) [2 , 48 ,5]
4) [40, 8  ,90]

我需要獲得所有位置中數字最大的數組。 在我的情況下，這將是陣列＃4。 說明：

• 數組＃2，＃4在第一個位置具有最大數字，因此在第一次迭代后將返回這兩個數組（[40,7]和[40,8,90]）
• 現在在比較前一次迭代返回數組的第二個位置后，我們將獲得數組＃4，因為8> 7
• 等等...

你能建議一個有效的算法嗎？ 與Linq合作會更好。

UPDATE

長度沒有限制，但只要任何位置的某個數字更大，所以此數組是最大的。

Answer 1

LINQ效率不高（例如，參見LINQ vs FOREACH vs FOR ）。 但是，它允許很好的可讀性。 如果您確實需要比LINQ提供的更好的性能，則應該編寫沒有LINQ的代碼。 但是，在您知道需要之前，不應該進行優化。

這不是專門針對性能而調整的，而是針對您的問題的清晰，可讀的解決方案：

static int[] FindLargestArray(int[][] arrays)
{
    for (int i = 0; arrays.Length > 1 && i < arrays.Max(x => x.Length); i++)
    {
        var maxVal = arrays.Where(x => i < x.Length).Max(x => x[i]);
        arrays = arrays.Where(x => i < x.Length && x[i] == maxVal).ToArray();
    }
    return arrays[0]; //if more than one array, they're the same, so just return the first one regardless
}

根據具體情況，這可能足夠好。

Answer 2

var allArrays = new[]
{
    new[] { 1, 202, 4, 55 },
    new[] { 40, 7 },
    new[] { 2, 48, 5 },
    new[] { 40, 8, 90 }
};

找到要比較的索引。

排除第三個索引，因為沒有可比較的東西，即第一個數組中只有55個：

var maxElementsCount = allArrays.GroupBy(p => p.Length)
    // Find 2 at least
    .Where(p => p.Count() > 1)
    // Get the maximum
    .OrderByDescending(p => p.Count())
    .First().Key;

// 0, 1, 2
var indexes = Enumerable.Range(0, maxElementsCount);

得到切片：

var slices = indexes.Select(i =>
    allArrays.Select((array, arrayNo) => new
    {
        ArrayNo = arrayNo,
        // null if the element doesn't exist
        Value = i < array.Length ? array[i] : (int?)null
    }))
    .ToArray();

// Get the max values in each slice
var maxValues = slices.SelectMany(slice =>
    {
        var max = slice.Max(i => i.Value);
        return slice.Where(i => i.Value == max);
    })
    .ToArray();

// Get the result array no
var arrayNumber = maxValues.GroupBy(p => p.ArrayNo)
    .OrderByDescending(p => p.Count())
    .First().Key;

var res = allArrays[arrayNumber];

Answer 3

a）不是*高效的*，但易於編寫單行。

var arr1 = new int[] { 1, 202, 4, 55 };
var arr2 = new int[] { 40, 7 };
var arr3 = new int[] { 2, 48, 5 };
var arr4 = new int[] { 40, 8, 90 };

var max = new int[][] { arr1, arr2, arr3, arr4 }
           .Select(arr => new { 
                   IArray = arr, 
                   SArray = String.Join("",arr.Select(i => i.ToString("X8"))) 
           })
           .OrderByDescending(x => x.SArray)
           .First()
           .IArray;

---

b）通過實現`IComparer`更好的一個

public class ArrayComparer : IComparer<int[]>
{
    public int Compare(int[] x, int[] y)
    {
        for(int i=0;i < Math.Min(x.Length,y.Length);i++)
        {
            if (x[i] > y[i]) return 1;
            if (x[i] < y[i]) return -1;
        }
        return x.Length - y.Length;
    }
}

var max2 = new int[][] { arr1, arr2, arr3, arr4 }
           .OrderByDescending(x => x, new ArrayComparer())
           .First();

---

c）最好的一個

var arrays = new int[][] { arr1, arr2, arr3, arr4 };
var max3 = arrays[0];
ArrayComparer comparer = new ArrayComparer();
for (int i = 1; i < arrays.Length; i++)
{
    if(comparer.Compare(arrays[i],max3)>0) max3 = arrays[i];
}

---

d）擴展“Max”的通用版本

var max4 = new int[][] { arr1, arr2, arr3, arr4 }
            .Max(new SOExtensions.Comparer<int>())
            .ToArray();

public static class SOExtensions
{
    public static IEnumerable<T> Max<T>(this IEnumerable<IEnumerable<T>> lists, IComparer<IEnumerable<T>> comparer)
    {
        var max = lists.First();
        foreach (var list in lists.Skip(1))
        {
            if (comparer.Compare(list, max) > 0) max = list;
        }
        return max;
    }

    public class Comparer<T> : IComparer<IEnumerable<T>> where T: IComparable<T>
    {
        public int Compare(IEnumerable<T> x, IEnumerable<T> y)
        {
            foreach(var ab in  x.Zip(y,(a,b)=>new{a,b}))
            {
                var res=ab.a.CompareTo(ab.b);
                if (res != 0) return res;
            }
            return x.Count() - y.Count();
        }
    }
}

---

結論

他們在我的測試案例中的相對表現： 4000T, 270T, T, 6T

因此，如果您正在尋找速度，請不要使用使用Sort / OrderBy的算法，因為它的成本是O（N * Log（N）） （而Max是O（N） ）

Answer 4

我建議“二叉搜索樹”。 它允許快速訪問最小和最大元素。

http://en.wikipedia.org/wiki/Binary_search_tree

每個陣列需要一個樹，並且需要一個組合數組的樹。

您還可以搜索“Red-Black BST”算法，以便在計划使樹木變大時輕松優化樹木。

編輯：

正常的BST本身很快，但是在添加元素時樹變得非常不平衡 - 例如：如果每個新添加的變量的值平均大於前一個變量，則最大路徑將變得越來越長雖然通往最低限度的道路仍然很短。 紅黑BST是平衡的 - 通向最遠元素（包括最小和最大）的路徑保持相同的短路。 有一種更快的BST類型，但據我所知，它們很難編碼。

但是如果你打算使用紅黑BST，我建議你先掌握通常的BST。

Answer 5

看起來像一個可以通過遞歸解決的問題。

public void GetMax()
{
    var matrix = new[]
                {
                    new[] {1, 202, 4, 55},
                    new[] {40, 7},
                    new[] {2, 48, 5},
                    new[] {40, 8, 90}
                };
    var result = GetMaxRecursive(matrix).FirstOrDefault();
}

private static int[][] GetMaxRecursive(int[][] matrix, int level = 0)
{
    // get max value at this level
    var maxValue = matrix.Max(array => array.Length > level ? int.MinValue : array[level]);

    // get all int array having max value at this level
    int[][] arraysWithMaxValue = matrix
        .Where(array => array.Length > level && array[level] == maxValue)
        .ToArray();

    return arraysWithMaxValue.Length > 1
                ? GetMaxRecursive(arraysWithMaxValue, ++level)
                : arraysWithMaxValue;
}

Answer 6

我會采用傳統的面向對象方法並創建一個包裝器：

public class SpecialArray<T> : IComparable<SpecialArray<T>>
    where T : IComparable
{
    public T[] InternalArray { get; private set; }

    public SpecialArray(T[] array)
    {
        InternalArray = array;
    }

    public int CompareTo(SpecialArray<T> other)
    {
        int minLength = Math.Min(InternalArray.Length, other.InternalArray.Length);

        for ( int i = 0; i < minLength; i++ )
        {
            int result = InternalArray[i].CompareTo(other.InternalArray[i]);

            if ( result != 0 )
                return result;
        }

        return 0;
    }
}

然后你可以像這樣搜索max：

        var list = new[]
            {
                new SpecialArray<int>(new[] {1, 202, 4, 55}),
                new SpecialArray<int>(new[] {40, 7}),
                new SpecialArray<int>(new[] {2, 48, 5}),
                new SpecialArray<int>(new[] {40, 8, 90})
            };

        var max = list.Max();

Answer 7

沒有Linq東西：

public static List<int[]> FindTheHighestArrays(List<int[]> lst)
{
    List<KeyValuePair<int[], int>> temp = new List<KeyValuePair<int[], int>>();
    List<int[]> retList = lst;
    lst.Sort((x, y) => x.Length.CompareTo(y.Length));
    int highestLenght = lst[lst.Count - 1].Length;
    for (int i = 0; i < highestLenght; i++)
    {
        temp.Clear();

        foreach (var item in retList)
        {
            if (item.Length <= i)
                continue;

            temp.Add(new KeyValuePair<int[], int>(item, item[i]));
        }

        temp.Sort((x, y) => x.Value.CompareTo(y.Value));
        retList.Clear();
        retList.AddRange(temp.FindAll(kvp => kvp.Value == temp[temp.Count - 1].Value).ConvertAll(f => f.Key));

        if (retList.Count == 1)
            return retList;
    }

    return retList;
}

上面的函數返回一個最高的int數組列表。 例如，如果你嘗試，

1）[1,202,4,55]

2）[1,202,4,55]

該函數返回兩個數組，因為它們都是最高的。 如果在這種情況下只需要一個數組，那么只需更改返回類型並返回列表的第一個元素即可。

你可以這樣稱呼它：

int[] a = new int[] { -1, 31, 90 };
int[] b = new int[] { -1, 31, 89 };
int[] c = new int[] { 0, 0, 90 };
List<int[]> lst = new List<int[]>() { a, b, c };

var highestArrays = FindTheHighestArrays(lst);