高速な検索をおこなうSearchValues<T>クラス

参考

この記事は、以下の動画を参考にしています。詳しくは、動画をご覧ください。

また、リファレンスも参考にしてください。

SearchValue<T>

• コレクションを引数にして、インスタンスを生成する
• インスタンスに対してContainsメソッドを呼び、引数にした値が含まれているかどうかを戻す
• .NET 8では、コレクションのデータ型はcharまたはbyteのみ
• .NET 9では、加えてstringも可能
• どのようにstringを比較するかは、インスタンスを生成するときに、StringComparisonを渡して、あらかじめ決める。Containsを呼ぶときにはStringComparisonを変更できない

訂正（追記）

参考にした動画に、訂正が入りました。

この記事も、訂正させていただきます。

Containsメソッドが本題ではない

SearchValues<T>.Containsメソッドは、SearchValues<T>を単にHashSet<T>として使っているだけである。実際にパフォーマンスは同等である。

長大な文字列から部分文字列を探す

長いstringに、特定の単語が含まれているかを調べたいとする。

string.Containsメソッドを使うと、次のようになる。

string longText = new HttpClient()
    .GetStringAsync("https://www.gutenberg.org/cache/epub/100/pg100.txt")
    .GetAwaiter()
    .GetResult();
var targetWords = ["target", "words"];

var found = targetWords.Any(x => longText.Contains(x, StringComparison.OrdinalIgnoreCase);
// foundがtrueなら、targetWordsのいずれかを見つけた

SearchValues<string>を引数にするContainsAny拡張メソッドを使うと、以下のように記述できる。

ReadOnlySpan<char> longText = new HttpClient()
    .GetStringAsync("https://www.gutenberg.org/cache/epub/100/pg100.txt")
    .GetAwaiter()
    .GetResult();
var targetWords = SearchValues.Create(["target", "words"],
                                      StringComparison.OrdinalIgnoreCase);
var found = longText.ContainsAny(targetWords);
// foundがtrueなら、targetWordsのいずれかを見つけた

手元の実行環境では、後者は前者に比べて約半分の実行時間になった。

文字列に対してSearchValues<string>を引数にして呼び出せる拡張メソッド

以下の拡張メソッドが、System.MemoryExtensionsクラスで定義されている。（.NET 9 Preview 2時点）

• ContainsAny
• IndexOfAny

いずれのメソッドも、第1引数はSpan<char>またはReadOnlySpan<char>、第2引数はSearchValue<string>である。