C#当动态数据过大画图有困难时怎么办?

笔者最近写了一个监控软件, 数据量较大, 而所用插件刷新有压力. 所以就写了一个支持数据抽取的大数据维护类.

        // 设计需求:// 会发生数据的新增, 并且在数据达到上限时自动去掉前半截数据,// 高频的等间隔读取抽有数据,// 数据结构大小是可以在生成对象时提供, 并且对不提供大小参数的情况下使用默认大小// 数据量较大（大约有40万个元素），// 支持等距提取若干个数据,//      比如从最后20000个树种提取2000个数据(可通过参数设置这个数量),//      提取的规则是:返回提取的数据量, 将提取的数写入到调用者提供的list中// 设计思路:// 使用List<T> 或LinkedList<T>都有一些弊端：// List<T> 在去除数据时，需要将后半部分的数据移动到前面，对于大数据量来说，性能开销较大。// LinkedList<T> 在随机访问数据时，效率较低，因为需要从头开始遍历到目标位置。// 在C#中，没有现成的数据结构可以同时满足这些需求。因此，自己设计一个数据结构来实现这些功能。// 将两个List<T>结合使用，每个List<T>存储一半的数据。当数据达到上限时，丢弃第一个List<T>，并创建一个新的List<T>来存储新的数据。public interface IDataExtractor{void ExtractDataFromEnd(int lastCount, int extractCount, List<int> targetList);}public class LargeDataStructure : IDataExtractor{private const int DefaultHalfMaxRecordsNum = 60 * 60 * 24 * 7 * 2; // Default half of max recordsprivate int halfMaxRecordsNum;private List<int> firstHalf;private List<int> secondHalf; public int AllDataCount => firstHalf.Count + secondHalf.Count;public LargeDataStructure(int? maxRecordsNum = null){this.halfMaxRecordsNum = (maxRecordsNum ?? DefaultHalfMaxRecordsNum) / 2;this.firstHalf = new List<int>(halfMaxRecordsNum);this.secondHalf = new List<int>(halfMaxRecordsNum);}public void Append(int data){if (secondHalf.Count >= halfMaxRecordsNum){// Discard the first half and move the second half to the firstfirstHalf = secondHalf;secondHalf = new List<int>(halfMaxRecordsNum);}if (firstHalf.Count < halfMaxRecordsNum){firstHalf.Add(data);}else{secondHalf.Add(data);}}public int this[int index] // indexer{get{if (index < halfMaxRecordsNum){return firstHalf[index];}else{return secondHalf[index - halfMaxRecordsNum];}}}public void ExtractDataFromEnd(int lastCount, int extractCount, List<int> targetList){targetList.Clear();int startIndex = Math.Max(0, AllDataCount - lastCount);int validCount = AllDataCount - startIndex;if (extractCount >= validCount){// 提取的数量大于等于最后的数据量for (int i = startIndex; i < AllDataCount; i++){targetList.Add(this[i]);}}else{double interval = (double)(validCount-1) / (extractCount - 1); // 计算浮点数等距间隔for (int i = 0; i < extractCount; i++){int index = (int)Math.Round(startIndex + interval * i);index = Math.Min(index, AllDataCount - 1); // 确保不超过数据范围targetList.Add(this[index]);}}}}private void TestExtractDataFromEnd(){LargeDataStructure dataStructure = new LargeDataStructure();// 添加一些数据用于测试for (int i = 0; i < 20; i++){dataStructure.Append(i);}List<int> result = new List<int>();// 用例1.测试数据量不足，提取 30 个数据dataStructure.ExtractDataFromEnd(50, 30, result);Console.WriteLine("数据量不足，提取 30 个数据:");foreach (int data in result){Console.Write(data + " ");}Console.WriteLine();// 再添加一些数据用于测试for (int i = 20; i < 100; i++){dataStructure.Append(i);}// 用例2.测试整数等距提取，提取 5 个数据dataStructure.ExtractDataFromEnd(10, 5, result);Console.WriteLine("整数等距提取（10个数据中提取5个）:");foreach (int data in result){Console.Write(data + " ");}Console.WriteLine();// 用例3.测试浮点数等距提取，提取 20 个数据dataStructure.ExtractDataFromEnd(30, 20, result);Console.WriteLine("浮点数等距提取（30个数据中提取20个）:");foreach (int data in result){Console.Write(data + " ");}Console.WriteLine();// 用例4.测试尾部数超过需求数, 想从5个数中提取100个(不合法参数dataStructure.ExtractDataFromEnd(5, 100, result);Console.WriteLine("尾部数超过需求数（5个数据中提取100个）:");foreach (int data in result){Console.Write(data + " ");}Console.WriteLine();Console.ReadLine();}

当涉及处理大量数据时，LargeDataStructure类可以作为一个有用的工具。

该类可以存储大量数据，并提供了一些功能来操作和提取这些数据。以下是LargeDataStructure类的总结：

LargeDataStructure类的目的是处理大量数据，它被设计为实现IDataExtractor接口。
LargeDataStructure类内部使用两个List<int>对象（firstHalf和secondHalf）来存储数据。这两个列表分别表示数据的前半部分和后半部分。
构造函数LargeDataStructure(int? maxRecordsNum = null)允许你创建一个LargeDataStructure对象，并可选地指定最大记录数（maxRecordsNum）。如果未提供最大记录数，将使用默认值。
方法Append(int data)用于将数据添加到LargeDataStructure对象中。如果secondHalf列表的大小达到最大记录数的一半（halfMaxRecordsNum），则会丢弃firstHalf列表中的数据，并将secondHalf作为新的firstHalf。然后，创建一个新的空的secondHalf列表来接收后续的数据。
LargeDataStructure类还提供了索引器（this[int index]），允许你通过索引访问LargeDataStructure对象中的数据。该索引器考虑了数据的分布，以正确地获取指定索引位置的数据。
方法ExtractDataFromEnd(int lastCount, int extractCount, List<int> targetList)允许你从LargeDataStructure对象的末尾提取指定数量的数据。你可以指定最后的数据数量（lastCount），要提取的数据数量（extractCount）以及目标列表（targetList）来接收提取的数据。
如果提取的数量大于等于最后的数据数量，ExtractDataFromEnd方法将提取所有最后的数据。否则，它将根据浮点数等距间隔从数据中提取相应数量的数据。在计算浮点数等距间隔时，会考虑有效数据的数量，以确保提取不超过数据的范围。