在系统中，我们经常会遇到这样的需求：将大量(比如几十万、甚至上百万)的对象进行排序，然后只需要取出最Top的前N名作为排行榜的数据，这即是一个TopN算法。常见的解决方案有三种：
(1)直接使用List的Sort方法进行处理。
(2)使用排序二叉树进行排序，然后取出前N名。
(3)使用最大堆排序，然后取出前N名。
第一种方案的性能是最差的，后两种方案性能会好一些，但是还是不能满足我们的需求。最主要的原因在于使用二叉树和最大堆排序时，都是对所有的对象进行排序，而不是将代价花费在我们需要的少数的TopN上。为此，我自己实现了TopNOrderedContainer来解决这个问题。
思路是这样的，使用一个长度为N的数组，来存放最Top的N个对象，越Top的对象其在数组中的Index就越小。这样，每次加入一个对象时，就与Index最大的那个对象比较，如果比其更Top，则交换两个对象的位置。如果被交换的对象是数组中的最后一个对象(Index最大)，则该对象会被抛弃。如此，可以保证容器中始终保持的都是最Top的N个对象。
接下来我们看具体的实现。
如果一个对象要参与TopN排行榜，则其必须实现IOrdered接口，表明其可以被Top排序。
//IOrdered 参与排行榜排序的对象必须实现的接口。//参与排行榜排序的对象的类型publicinterfaceIOrdered{boolIsTopThan(TOrderedObj other);
}
之所以使用泛型参数TOrderedObj，是为了避免派生类在实现IsTopThan方法时，需要将参数other进行向下转换。
接下来是TopNOrderedContainer实现的源码：
//TopNOrderedContainer 用于始终保持排行榜前N名的Object。该实现是线程安全的。///zhuweisky 2009.05.23//被排名的对象的标志类型///被排名的对象类型publicclassTopNOrderedContainerwhereTObj : IOrdered{privateTObj[] orderedArray=null;privateintvalidObjCount=0;privateSmartRWLockersmartRWLocker=newSmartRWLocker();#regionTopNumberprivateinttopNumber=10;publicintTopNumber
{get{returntopNumber; }set{ topNumber=value; }
}#endregion#regionCtorpublicTopNOrderedContainer() { }publicTopNOrderedContainer(int_topNumber)
{this.topNumber=_topNumber;
}#endregion#regionInitializepublicvoidInitialize()
{if(this.topNumber<1)
{thrownewException("The value of TopNumber must greater than 0");
}this.orderedArray=newTObj[this.topNumber];
}#endregion#regionAdd ListpublicvoidAdd(IListlist)
{if(list==null)
{return;
}using(this.smartRWLocker.Lock(AccessMode.Write))
{foreach(TObj objinlist)
{this.DoAdd(obj);
}
}
}#endregion#regionAddpublicvoidAdd(TObj obj)
{using(this.smartRWLocker.Lock(AccessMode.Write))
{this.DoAdd(obj);
}
}#endregion#regionGetTopNpublicTObj[] GetTopN()
{using(this.smartRWLocker.Lock(AccessMode.Read))
{return(TObj[])this.orderedArray.Clone();
}
}#endregion#regionPrivate#regionDoAddprivatevoidDoAdd(TObj obj)
{if(obj==null)
{return;
}if(this.validObjCount
{this.orderedArray[this.validObjCount]=obj;this.Adjust(this.validObjCount);++this.validObjCount;return;
}if(this.orderedArray[this.topNumber-1].IsTopThan(obj))
{return;
}this.orderedArray[this.topNumber-1]=obj;this.Adjust(this.topNumber-1);
}#endregion#regionAdjust//Adjust 调整posIndex处的对象到合适的位置。///与相邻前一个对象比较，如果当前对象更加Top，则与前一个对象交换位置。///privatevoidAdjust(intposIndex)
{
TObj obj=this.orderedArray[posIndex];for(intindex=posIndex; index>0; index--)
{if(obj.IsTopThan(this.orderedArray[index-1]))
{
TObj temp=this.orderedArray[index-1];this.orderedArray[index-1]=obj;this.orderedArray[index]=temp;
}else{break;
}
}
}#endregion#endregion}
源码面前毫无秘密。
但是有几点我还是需要说明一下：
(1)ESBasic.ObjectManagement.TopNOrderedContainer位于我的ESBasic.dll类库中，其实现时用到的SmartRWLocker是一个读写锁，也是ESBasic.dll类库中的一员。你可以从这里下载ESBasic.dll直接试用。
(2)为何不将TopN排序直接实现为一个静态方法，如：
publicstaticTObj[] GetTopN(IListlist)whereTObj : IOrdered
如果要是这样实现，那我们就没有办法继续动态的Add新的TObj对象进来，如果要达到这样的目的，就只有构造新的list，再次调用static GetTopN方法，如此会重复做一些工作。
最后，我们来测试一下TopNOrderedContainer与List.Sort方法的性能比较，测试的对象数目为500000个，取出Top20。测试代码如下：
publicclassUserData: IOrdered{#regionUserIDprivatestringuserID;publicstringUserID
{get{returnuserID; }set{ userID=value; }
}#endregion#regionScoreprivateintscore;publicintScore
{get{returnscore; }set{ score=value; }
}#endregionpublicUserData(string_userID,int_score)
{this.userID=_userID;this.score=_score;
}#regionIOrdered 成员publicboolIsTopThan(UserDataother)
{returnthis.Score>other.Score;
}publicoverridestringToString()
{returnthis.score.ToString();
}#endregion}
privatevoidbutton4_Click(objectsender, EventArgs e)
{
Listlist=newList();for(inti=0; i<500000; i++)
{
list.Add(newUserData("User"+i.ToString(), i*i*i-3*i*i+4*i+8));
}
Listlist2=newList();for(inti=0; i<500000; i++)
{
list2.Add(newUserData("User"+i.ToString(), i*i*i-3*i*i+4*i+8));
}
Stopwatchstopwatch=newStopwatch();
stopwatch.Start();
list.Sort(this);
stopwatch.Stop();longms1=stopwatch.ElapsedMilliseconds;
stopwatch.Reset();
stopwatch.Start();
TopNOrderedContainercontainer=newTopNOrderedContainer(20);
container.Initialize();
container.Add(list2);
UserData[] res=container.GetTopN();
stopwatch.Stop();longms2=stopwatch.ElapsedMilliseconds;
}#regionIComparer 成员publicintCompare(UserDatax, UserDatay)
{return(y.Score-x.Score);
}#endregion
测试的结果显示，使用List.Sort方法需要1287ms，而TopNOrderedContainer只花了78ms。
转至：http://www.cnblogs.com/zhuweisky/archive/2009/05/23/1487563.html