Естественный порядок сортировки в C #

У кого-нибудь есть хороший ресурс или есть образец сортировки в естественном порядке на C # для FileInfoмассива? Реализую IComparerинтерфейс в своих сортах.

Проще всего сделать P / Invoke встроенной функции в Windows и использовать ее как функцию сравнения в ваших IComparer:

[DllImport("shlwapi.dll", CharSet = CharSet.Unicode)]
private static extern int StrCmpLogicalW(string psz1, string psz2);

У Майкла Каплана есть несколько примеров того, как работает эта функция , а также изменения, внесенные в Vista, чтобы сделать ее более интуитивно понятной. Положительной стороной этой функции является то, что она будет вести себя так же, как и версия Windows, в которой она работает, однако это означает, что она отличается в разных версиях Windows, поэтому вам нужно подумать, является ли это проблемой для вас.

Итак, полная реализация будет примерно такой:

[SuppressUnmanagedCodeSecurity]
internal static class SafeNativeMethods
{
    [DllImport("shlwapi.dll", CharSet = CharSet.Unicode)]
    public static extern int StrCmpLogicalW(string psz1, string psz2);
}

public sealed class NaturalStringComparer : IComparer<string>
{
    public int Compare(string a, string b)
    {
        return SafeNativeMethods.StrCmpLogicalW(a, b);
    }
}

public sealed class NaturalFileInfoNameComparer : IComparer<FileInfo>
{
    public int Compare(FileInfo a, FileInfo b)
    {
        return SafeNativeMethods.StrCmpLogicalW(a.Name, b.Name);
    }
}

Просто подумал, что добавлю к этому (с самым кратким решением, которое я смог найти):

public static IOrderedEnumerable<T> OrderByAlphaNumeric<T>(this IEnumerable<T> source, Func<T, string> selector)
{
    int max = source
        .SelectMany(i => Regex.Matches(selector(i), @"\d+").Cast<Match>().Select(m => (int?)m.Value.Length))
        .Max() ?? 0;

    return source.OrderBy(i => Regex.Replace(selector(i), @"\d+", m => m.Value.PadLeft(max, '0')));
}

Вышеуказанное дополняет любые числа в строке до максимальной длины всех чисел во всех строках и использует полученную строку для сортировки.

Приведение к ( int?) позволяет .Max()создавать коллекции строк без каких-либо чисел ( для пустого перечислимого выдает an InvalidOperationException).

Ни одна из существующих реализаций не выглядела хорошо, поэтому я написал свою собственную. Результаты почти идентичны сортировке, используемой в современных версиях Windows Explorer (Windows 7/8). Единственные различия, которые я видел: 1) хотя раньше Windows (например, XP) обрабатывала числа любой длины, теперь она ограничена 19 цифрами - у меня неограниченно, 2) Windows дает несогласованные результаты с определенными наборами цифр Unicode - мои работы хорошо (хотя он не сравнивает цифры из суррогатных пар; как и Windows), и 3) мой не может различать разные типы непервичных весов сортировки, если они встречаются в разных разделах (например, "e-1é" vs " é1e- "- разделы до и после числа имеют разницу в диакритическом знаке и знаке препинания).

public static int CompareNatural(string strA, string strB) {
    return CompareNatural(strA, strB, CultureInfo.CurrentCulture, CompareOptions.IgnoreCase);
}

public static int CompareNatural(string strA, string strB, CultureInfo culture, CompareOptions options) {
    CompareInfo cmp = culture.CompareInfo;
    int iA = 0;
    int iB = 0;
    int softResult = 0;
    int softResultWeight = 0;
    while (iA < strA.Length && iB < strB.Length) {
        bool isDigitA = Char.IsDigit(strA[iA]);
        bool isDigitB = Char.IsDigit(strB[iB]);
        if (isDigitA != isDigitB) {
            return cmp.Compare(strA, iA, strB, iB, options);
        }
        else if (!isDigitA && !isDigitB) {
            int jA = iA + 1;
            int jB = iB + 1;
            while (jA < strA.Length && !Char.IsDigit(strA[jA])) jA++;
            while (jB < strB.Length && !Char.IsDigit(strB[jB])) jB++;
            int cmpResult = cmp.Compare(strA, iA, jA - iA, strB, iB, jB - iB, options);
            if (cmpResult != 0) {
                // Certain strings may be considered different due to "soft" differences that are
                // ignored if more significant differences follow, e.g. a hyphen only affects the
                // comparison if no other differences follow
                string sectionA = strA.Substring(iA, jA - iA);
                string sectionB = strB.Substring(iB, jB - iB);
                if (cmp.Compare(sectionA + "1", sectionB + "2", options) ==
                    cmp.Compare(sectionA + "2", sectionB + "1", options))
                {
                    return cmp.Compare(strA, iA, strB, iB, options);
                }
                else if (softResultWeight < 1) {
                    softResult = cmpResult;
                    softResultWeight = 1;
                }
            }
            iA = jA;
            iB = jB;
        }
        else {
            char zeroA = (char)(strA[iA] - (int)Char.GetNumericValue(strA[iA]));
            char zeroB = (char)(strB[iB] - (int)Char.GetNumericValue(strB[iB]));
            int jA = iA;
            int jB = iB;
            while (jA < strA.Length && strA[jA] == zeroA) jA++;
            while (jB < strB.Length && strB[jB] == zeroB) jB++;
            int resultIfSameLength = 0;
            do {
                isDigitA = jA < strA.Length && Char.IsDigit(strA[jA]);
                isDigitB = jB < strB.Length && Char.IsDigit(strB[jB]);
                int numA = isDigitA ? (int)Char.GetNumericValue(strA[jA]) : 0;
                int numB = isDigitB ? (int)Char.GetNumericValue(strB[jB]) : 0;
                if (isDigitA && (char)(strA[jA] - numA) != zeroA) isDigitA = false;
                if (isDigitB && (char)(strB[jB] - numB) != zeroB) isDigitB = false;
                if (isDigitA && isDigitB) {
                    if (numA != numB && resultIfSameLength == 0) {
                        resultIfSameLength = numA < numB ? -1 : 1;
                    }
                    jA++;
                    jB++;
                }
            }
            while (isDigitA && isDigitB);
            if (isDigitA != isDigitB) {
                // One number has more digits than the other (ignoring leading zeros) - the longer
                // number must be larger
                return isDigitA ? 1 : -1;
            }
            else if (resultIfSameLength != 0) {
                // Both numbers are the same length (ignoring leading zeros) and at least one of
                // the digits differed - the first difference determines the result
                return resultIfSameLength;
            }
            int lA = jA - iA;
            int lB = jB - iB;
            if (lA != lB) {
                // Both numbers are equivalent but one has more leading zeros
                return lA > lB ? -1 : 1;
            }
            else if (zeroA != zeroB && softResultWeight < 2) {
                softResult = cmp.Compare(strA, iA, 1, strB, iB, 1, options);
                softResultWeight = 2;
            }
            iA = jA;
            iB = jB;
        }
    }
    if (iA < strA.Length || iB < strB.Length) {
        return iA < strA.Length ? 1 : -1;
    }
    else if (softResult != 0) {
        return softResult;
    }
    return 0;
}

Подпись соответствует Comparison<string>делегату:

string[] files = Directory.GetFiles(@"C:\");
Array.Sort(files, CompareNatural);

Вот класс-оболочка для использования в качестве IComparer<string> :

public class CustomComparer<T> : IComparer<T> {
    private Comparison<T> _comparison;

    public CustomComparer(Comparison<T> comparison) {
        _comparison = comparison;
    }

    public int Compare(T x, T y) {
        return _comparison(x, y);
    }
}

Пример:

string[] files = Directory.EnumerateFiles(@"C:\")
    .OrderBy(f => f, new CustomComparer<string>(CompareNatural))
    .ToArray();

Вот хороший набор имен файлов, которые я использую для тестирования:

Func<string, string> expand = (s) => { int o; while ((o = s.IndexOf('\\')) != -1) { int p = o + 1;
    int z = 1; while (s[p] == '0') { z++; p++; } int c = Int32.Parse(s.Substring(p, z));
    s = s.Substring(0, o) + new string(s[o - 1], c) + s.Substring(p + z); } return s; };
string encodedFileNames =
    "KDEqLW4xMiotbjEzKjAwMDFcMDY2KjAwMlwwMTcqMDA5XDAxNyowMlwwMTcqMDlcMDE3KjEhKjEtISox" +
    "LWEqMS4yNT8xLjI1KjEuNT8xLjUqMSoxXDAxNyoxXDAxOCoxXDAxOSoxXDA2NioxXDA2NyoxYSoyXDAx" +
    "NyoyXDAxOCo5XDAxNyo5XDAxOCo5XDA2Nio9MSphMDAxdGVzdDAxKmEwMDF0ZXN0aW5nYTBcMzEqYTAw" +
    "Mj9hMDAyIGE/YTAwMiBhKmEwMDIqYTAwMmE/YTAwMmEqYTAxdGVzdGluZ2EwMDEqYTAxdnNmcyphMSph" +
    "MWEqYTF6KmEyKmIwMDAzcTYqYjAwM3E0KmIwM3E1KmMtZSpjZCpjZipmIDEqZipnP2cgMT9oLW4qaG8t" +
    "bipJKmljZS1jcmVhbT9pY2VjcmVhbT9pY2VjcmVhbS0/ajBcNDE/ajAwMWE/ajAxP2shKmsnKmstKmsx" +
    "KmthKmxpc3QqbTAwMDNhMDA1YSptMDAzYTAwMDVhKm0wMDNhMDA1Km0wMDNhMDA1YSpuMTIqbjEzKm8t" +
    "bjAxMypvLW4xMipvLW40P28tbjQhP28tbjR6P28tbjlhLWI1Km8tbjlhYjUqb24wMTMqb24xMipvbjQ/" +
    "b240IT9vbjR6P29uOWEtYjUqb245YWI1Km/CrW4wMTMqb8KtbjEyKnAwMCpwMDEqcDAxwr0hKnAwMcK9" +
    "KnAwMcK9YSpwMDHCvcK+KnAwMipwMMK9KnEtbjAxMypxLW4xMipxbjAxMypxbjEyKnItMDAhKnItMDAh" +
    "NSpyLTAwIe+8lSpyLTAwYSpyLe+8kFwxIS01KnIt77yQXDEhLe+8lSpyLe+8kFwxISpyLe+8kFwxITUq" +
    "ci3vvJBcMSHvvJUqci3vvJBcMWEqci3vvJBcMyE1KnIwMCEqcjAwLTUqcjAwLjUqcjAwNSpyMDBhKnIw" +
    "NSpyMDYqcjQqcjUqctmg2aYqctmkKnLZpSpy27Dbtipy27Qqctu1KnLfgN+GKnLfhCpy34UqcuClpuCl" +
    "rCpy4KWqKnLgpasqcuCnpuCnrCpy4KeqKnLgp6sqcuCppuCprCpy4KmqKnLgqasqcuCrpuCrrCpy4Kuq" +
    "KnLgq6sqcuCtpuCtrCpy4K2qKnLgrasqcuCvpuCvrCpy4K+qKnLgr6sqcuCxpuCxrCpy4LGqKnLgsasq" +
    "cuCzpuCzrCpy4LOqKnLgs6sqcuC1puC1rCpy4LWqKnLgtasqcuC5kOC5lipy4LmUKnLguZUqcuC7kOC7" +
    "lipy4LuUKnLgu5UqcuC8oOC8pipy4LykKnLgvKUqcuGBgOGBhipy4YGEKnLhgYUqcuGCkOGClipy4YKU" +
    "KnLhgpUqcuGfoOGfpipy4Z+kKnLhn6UqcuGgkOGglipy4aCUKnLhoJUqcuGlhuGljCpy4aWKKnLhpYsq" +
    "cuGnkOGnlipy4aeUKnLhp5UqcuGtkOGtlipy4a2UKnLhrZUqcuGusOGutipy4a60KnLhrrUqcuGxgOGx" +
    "hipy4bGEKnLhsYUqcuGxkOGxlipy4bGUKnLhsZUqcuqYoFwx6pilKnLqmKDqmKUqcuqYoOqYpipy6pik" +
    "KnLqmKUqcuqjkOqjlipy6qOUKnLqo5UqcuqkgOqkhipy6qSEKnLqpIUqcuqpkOqplipy6qmUKnLqqZUq" +
    "cvCQkqAqcvCQkqUqcvCdn5gqcvCdn50qcu+8kFwxISpy77yQXDEt77yVKnLvvJBcMS7vvJUqcu+8kFwx" +
    "YSpy77yQXDHqmKUqcu+8kFwx77yO77yVKnLvvJBcMe+8lSpy77yQ77yVKnLvvJDvvJYqcu+8lCpy77yV" +
    "KnNpKnPEsSp0ZXN02aIqdGVzdNmi2aAqdGVzdNmjKnVBZS0qdWFlKnViZS0qdUJlKnVjZS0xw6kqdWNl" +
    "McOpLSp1Y2Uxw6kqdWPDqS0xZSp1Y8OpMWUtKnVjw6kxZSp3ZWlhMSp3ZWlhMip3ZWlzczEqd2Vpc3My" +
    "KndlaXoxKndlaXoyKndlacOfMSp3ZWnDnzIqeSBhMyp5IGE0KnknYTMqeSdhNCp5K2EzKnkrYTQqeS1h" +
    "Myp5LWE0KnlhMyp5YTQqej96IDA1MD96IDIxP3ohMjE/ejIwP3oyMj96YTIxP3rCqTIxP1sxKl8xKsKt" +
    "bjEyKsKtbjEzKsSwKg==";
string[] fileNames = Encoding.UTF8.GetString(Convert.FromBase64String(encodedFileNames))
    .Replace("*", ".txt?").Split(new[] { "?" }, StringSplitOptions.RemoveEmptyEntries)
    .Select(n => expand(n)).ToArray();

Чистое решение C # для linq orderby:

http://zootfroot.blogspot.com/2009/09/natural-sort-compare-with-linq-orderby.html

public class NaturalSortComparer<T> : IComparer<string>, IDisposable
{
    private bool isAscending;

    public NaturalSortComparer(bool inAscendingOrder = true)
    {
        this.isAscending = inAscendingOrder;
    }

    #region IComparer<string> Members

    public int Compare(string x, string y)
    {
        throw new NotImplementedException();
    }

    #endregion

    #region IComparer<string> Members

    int IComparer<string>.Compare(string x, string y)
    {
        if (x == y)
            return 0;

        string[] x1, y1;

        if (!table.TryGetValue(x, out x1))
        {
            x1 = Regex.Split(x.Replace(" ", ""), "([0-9]+)");
            table.Add(x, x1);
        }

        if (!table.TryGetValue(y, out y1))
        {
            y1 = Regex.Split(y.Replace(" ", ""), "([0-9]+)");
            table.Add(y, y1);
        }

        int returnVal;

        for (int i = 0; i < x1.Length && i < y1.Length; i++)
        {
            if (x1[i] != y1[i])
            {
                returnVal = PartCompare(x1[i], y1[i]);
                return isAscending ? returnVal : -returnVal;
            }
        }

        if (y1.Length > x1.Length)
        {
            returnVal = 1;
        }
        else if (x1.Length > y1.Length)
        { 
            returnVal = -1; 
        }
        else
        {
            returnVal = 0;
        }

        return isAscending ? returnVal : -returnVal;
    }

    private static int PartCompare(string left, string right)
    {
        int x, y;
        if (!int.TryParse(left, out x))
            return left.CompareTo(right);

        if (!int.TryParse(right, out y))
            return left.CompareTo(right);

        return x.CompareTo(y);
    }

    #endregion

    private Dictionary<string, string[]> table = new Dictionary<string, string[]>();

    public void Dispose()
    {
        table.Clear();
        table = null;
    }
}

Ответ Мэтьюса Хорсли - это самый быстрый метод, который не меняет поведения в зависимости от того, на какой версии Windows работает ваша программа. Однако это может быть еще быстрее, если создать регулярное выражение один раз и использовать RegexOptions.Compiled. Я также добавил возможность вставки средства сравнения строк, чтобы при необходимости можно было игнорировать регистр, и немного улучшил читаемость.

    public static IEnumerable<T> OrderByNatural<T>(this IEnumerable<T> items, Func<T, string> selector, StringComparer stringComparer = null)
    {
        var regex = new Regex(@"\d+", RegexOptions.Compiled);

        int maxDigits = items
                      .SelectMany(i => regex.Matches(selector(i)).Cast<Match>().Select(digitChunk => (int?)digitChunk.Value.Length))
                      .Max() ?? 0;

        return items.OrderBy(i => regex.Replace(selector(i), match => match.Value.PadLeft(maxDigits, '0')), stringComparer ?? StringComparer.CurrentCulture);
    }

Использовать при

var sortedEmployees = employees.OrderByNatural(emp => emp.Name);

Это занимает 450 мс для сортировки 100 000 строк по сравнению с 300 мс для сравнения строк .net по умолчанию - довольно быстро!

Мое решение:

void Main()
{
    new[] {"a4","a3","a2","a10","b5","b4","b400","1","C1d","c1d2"}.OrderBy(x => x, new NaturalStringComparer()).Dump();
}

public class NaturalStringComparer : IComparer<string>
{
    private static readonly Regex _re = new Regex(@"(?<=\D)(?=\d)|(?<=\d)(?=\D)", RegexOptions.Compiled);

    public int Compare(string x, string y)
    {
        x = x.ToLower();
        y = y.ToLower();
        if(string.Compare(x, 0, y, 0, Math.Min(x.Length, y.Length)) == 0)
        {
            if(x.Length == y.Length) return 0;
            return x.Length < y.Length ? -1 : 1;
        }
        var a = _re.Split(x);
        var b = _re.Split(y);
        int i = 0;
        while(true)
        {
            int r = PartCompare(a[i], b[i]);
            if(r != 0) return r;
            ++i;
        }
    }

    private static int PartCompare(string x, string y)
    {
        int a, b;
        if(int.TryParse(x, out a) && int.TryParse(y, out b))
            return a.CompareTo(b);
        return x.CompareTo(y);
    }
}

Полученные результаты:

1
a2
a3
a4
a10
b4
b5
b400
C1d
c1d2

Вам нужно быть осторожным - я смутно помню, что читал, что StrCmpLogicalW или что-то в этом роде не было строго транзитивным, и я наблюдал, что методы сортировки .NET иногда застревают в бесконечных циклах, если функция сравнения нарушает это правило.

Транзитивное сравнение всегда будет сообщать, что a <c, если a <b и b <c. Существует функция, которая выполняет естественное сравнение порядка сортировки, которое не всегда соответствует этому критерию, но я не могу вспомнить, является ли это StrCmpLogicalW или что-то еще.

Это мой код для сортировки строки, содержащей как буквы, так и цифры.

Во-первых, это метод расширения:

public static IEnumerable<string> AlphanumericSort(this IEnumerable<string> me)
{
    return me.OrderBy(x => Regex.Replace(x, @"\d+", m => m.Value.PadLeft(50, '0')));
}

Затем просто используйте его в любом месте кода следующим образом:

List<string> test = new List<string>() { "The 1st", "The 12th", "The 2nd" };
test = test.AlphanumericSort();

Как это работает ? Заменив нулями:

  Original  | Regex Replace |      The      |   Returned
    List    | Apply PadLeft |    Sorting    |     List
            |               |               |
 "The 1st"  |  "The 001st"  |  "The 001st"  |  "The 1st"
 "The 12th" |  "The 012th"  |  "The 002nd"  |  "The 2nd"
 "The 2nd"  |  "The 002nd"  |  "The 012th"  |  "The 12th"

Работает с кратными числами:

 Alphabetical Sorting | Alphanumeric Sorting
                      |
 "Page 21, Line 42"   | "Page 3, Line 7"
 "Page 21, Line 5"    | "Page 3, Line 32"
 "Page 3, Line 32"    | "Page 21, Line 5"
 "Page 3, Line 7"     | "Page 21, Line 42"

Надеюсь, это поможет.

Добавляя к ответу Грега Бича (потому что я только что это искал), если вы хотите использовать это из Linq, вы можете использовать файл, OrderByкоторый принимает файл IComparer. Например:

var items = new List<MyItem>();

// fill items

var sorted = items.OrderBy(item => item.Name, new NaturalStringComparer());

Вот относительно простой пример, который не использует P / Invoke и позволяет избежать выделения памяти во время выполнения.

internal sealed class NumericStringComparer : IComparer<string>
{
    public static NumericStringComparer Instance { get; } = new NumericStringComparer();

    public int Compare(string x, string y)
    {
        // sort nulls to the start
        if (x == null)
            return y == null ? 0 : -1;
        if (y == null)
            return 1;

        var ix = 0;
        var iy = 0;

        while (true)
        {
            // sort shorter strings to the start
            if (ix >= x.Length)
                return iy >= y.Length ? 0 : -1;
            if (iy >= y.Length)
                return 1;

            var cx = x[ix];
            var cy = y[iy];

            int result;
            if (char.IsDigit(cx) && char.IsDigit(cy))
                result = CompareInteger(x, y, ref ix, ref iy);
            else
                result = cx.CompareTo(y[iy]);

            if (result != 0)
                return result;

            ix++;
            iy++;
        }
    }

    private static int CompareInteger(string x, string y, ref int ix, ref int iy)
    {
        var lx = GetNumLength(x, ix);
        var ly = GetNumLength(y, iy);

        // shorter number first (note, doesn't handle leading zeroes)
        if (lx != ly)
            return lx.CompareTo(ly);

        for (var i = 0; i < lx; i++)
        {
            var result = x[ix++].CompareTo(y[iy++]);
            if (result != 0)
                return result;
        }

        return 0;
    }

    private static int GetNumLength(string s, int i)
    {
        var length = 0;
        while (i < s.Length && char.IsDigit(s[i++]))
            length++;
        return length;
    }
}

Он не игнорирует начальные нули, поэтому 01идет после 2.

Соответствующий модульный тест:

public class NumericStringComparerTests
{
    [Fact]
    public void OrdersCorrectly()
    {
        AssertEqual("", "");
        AssertEqual(null, null);
        AssertEqual("Hello", "Hello");
        AssertEqual("Hello123", "Hello123");
        AssertEqual("123", "123");
        AssertEqual("123Hello", "123Hello");

        AssertOrdered("", "Hello");
        AssertOrdered(null, "Hello");
        AssertOrdered("Hello", "Hello1");
        AssertOrdered("Hello123", "Hello124");
        AssertOrdered("Hello123", "Hello133");
        AssertOrdered("Hello123", "Hello223");
        AssertOrdered("123", "124");
        AssertOrdered("123", "133");
        AssertOrdered("123", "223");
        AssertOrdered("123", "1234");
        AssertOrdered("123", "2345");
        AssertOrdered("0", "1");
        AssertOrdered("123Hello", "124Hello");
        AssertOrdered("123Hello", "133Hello");
        AssertOrdered("123Hello", "223Hello");
        AssertOrdered("123Hello", "1234Hello");
    }

    private static void AssertEqual(string x, string y)
    {
        Assert.Equal(0, NumericStringComparer.Instance.Compare(x, y));
        Assert.Equal(0, NumericStringComparer.Instance.Compare(y, x));
    }

    private static void AssertOrdered(string x, string y)
    {
        Assert.Equal(-1, NumericStringComparer.Instance.Compare(x, y));
        Assert.Equal( 1, NumericStringComparer.Instance.Compare(y, x));
    }
}

Я фактически реализовал его как метод расширения, StringComparerчтобы вы могли, например, сделать:

• StringComparer.CurrentCulture.WithNaturalSort() или
• StringComparer.OrdinalIgnoreCase.WithNaturalSort(),

Полученная IComparer<string>может использоваться во всех местах , как OrderBy, OrderByDescending, ThenBy, ThenByDescending,SortedSet<string> и т.д. И вы все еще можете легко твик чувствительность к регистру, культуре и т.д.

Реализация довольно тривиальна и должна хорошо работать даже с большими последовательностями.

Я также опубликовал его как крошечный пакет NuGet , так что вы можете просто сделать:

Install-Package NaturalSort.Extension

Код, включая комментарии к документации XML и набор тестов , доступен в репозитории NaturalSort.Extension на GitHub .

Вот весь код (если вы еще не можете использовать C # 7, просто установите пакет NuGet):

public static class StringComparerNaturalSortExtension
{
    public static IComparer<string> WithNaturalSort(this StringComparer stringComparer) => new NaturalSortComparer(stringComparer);

    private class NaturalSortComparer : IComparer<string>
    {
        public NaturalSortComparer(StringComparer stringComparer)
        {
            _stringComparer = stringComparer;
        }

        private readonly StringComparer _stringComparer;
        private static readonly Regex NumberSequenceRegex = new Regex(@"(\d+)", RegexOptions.Compiled | RegexOptions.CultureInvariant);
        private static string[] Tokenize(string s) => s == null ? new string[] { } : NumberSequenceRegex.Split(s);
        private static ulong ParseNumberOrZero(string s) => ulong.TryParse(s, NumberStyles.None, CultureInfo.InvariantCulture, out var result) ? result : 0;

        public int Compare(string s1, string s2)
        {
            var tokens1 = Tokenize(s1);
            var tokens2 = Tokenize(s2);

            var zipCompare = tokens1.Zip(tokens2, TokenCompare).FirstOrDefault(x => x != 0);
            if (zipCompare != 0)
                return zipCompare;

            var lengthCompare = tokens1.Length.CompareTo(tokens2.Length);
            return lengthCompare;
        }
        
        private int TokenCompare(string token1, string token2)
        {
            var number1 = ParseNumberOrZero(token1);
            var number2 = ParseNumberOrZero(token2);

            var numberCompare = number1.CompareTo(number2);
            if (numberCompare != 0)
                return numberCompare;

            var stringCompare = _stringComparer.Compare(token1, token2);
            return stringCompare;
        }
    }
}

Вот наивный однострочный способ LINQ без регулярных выражений (заимствованный из python):

var alphaStrings = new List<string>() { "10","2","3","4","50","11","100","a12","b12" };
var orderedString = alphaStrings.OrderBy(g => new Tuple<int, string>(g.ToCharArray().All(char.IsDigit)? int.Parse(g) : int.MaxValue, g));
// Order Now: ["2","3","4","10","11","50","100","a12","b12"]

Расширяя пару предыдущих ответов и используя методы расширения, я придумал следующее, в котором нет предостережений в отношении потенциального множественного перечислимого перечисления или проблем с производительностью, связанных с использованием нескольких объектов регулярных выражений или ненужным вызовом регулярного выражения, что как говорится, он использует ToList (), что может свести на нет преимущества в больших коллекциях.

Селектор поддерживает универсальную типизацию, позволяющую назначать любого делегата, элементы в исходной коллекции изменяются селектором, а затем преобразуются в строки с помощью ToString ().

    private static readonly Regex _NaturalOrderExpr = new Regex(@"\d+", RegexOptions.Compiled);

    public static IEnumerable<TSource> OrderByNatural<TSource, TKey>(
        this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TKey> selector)
    {
        int max = 0;

        var selection = source.Select(
            o =>
            {
                var v = selector(o);
                var s = v != null ? v.ToString() : String.Empty;

                if (!String.IsNullOrWhiteSpace(s))
                {
                    var mc = _NaturalOrderExpr.Matches(s);

                    if (mc.Count > 0)
                    {
                        max = Math.Max(max, mc.Cast<Match>().Max(m => m.Value.Length));
                    }
                }

                return new
                {
                    Key = o,
                    Value = s
                };
            }).ToList();

        return
            selection.OrderBy(
                o =>
                String.IsNullOrWhiteSpace(o.Value) ? o.Value : _NaturalOrderExpr.Replace(o.Value, m => m.Value.PadLeft(max, '0')))
                     .Select(o => o.Key);
    }

    public static IEnumerable<TSource> OrderByDescendingNatural<TSource, TKey>(
        this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TKey> selector)
    {
        int max = 0;

        var selection = source.Select(
            o =>
            {
                var v = selector(o);
                var s = v != null ? v.ToString() : String.Empty;

                if (!String.IsNullOrWhiteSpace(s))
                {
                    var mc = _NaturalOrderExpr.Matches(s);

                    if (mc.Count > 0)
                    {
                        max = Math.Max(max, mc.Cast<Match>().Max(m => m.Value.Length));
                    }
                }

                return new
                {
                    Key = o,
                    Value = s
                };
            }).ToList();

        return
            selection.OrderByDescending(
                o =>
                String.IsNullOrWhiteSpace(o.Value) ? o.Value : _NaturalOrderExpr.Replace(o.Value, m => m.Value.PadLeft(max, '0')))
                     .Select(o => o.Key);
    }

Вдохновленный решением Майкла Паркера, вот IComparerреализация, которую вы можете применить к любому из методов упорядочивания linq:

private class NaturalStringComparer : IComparer<string>
{
    public int Compare(string left, string right)
    {
        int max = new[] { left, right }
            .SelectMany(x => Regex.Matches(x, @"\d+").Cast<Match>().Select(y => (int?)y.Value.Length))
            .Max() ?? 0;

        var leftPadded = Regex.Replace(left, @"\d+", m => m.Value.PadLeft(max, '0'));
        var rightPadded = Regex.Replace(right, @"\d+", m => m.Value.PadLeft(max, '0'));

        return string.Compare(leftPadded, rightPadded);
    }
}

Нам потребовалась естественная сортировка для работы с текстом по следующему шаблону:

"Test 1-1-1 something"
"Test 1-2-3 something"
...

По какой-то причине, когда я впервые посмотрел на SO, я не нашел этот пост и реализовал наш собственный. По сравнению с некоторыми из представленных здесь решений, хотя они схожи по концепции, они могут иметь то преимущество, что могут быть проще и понятнее. Однако, хотя я и попытался изучить узкие места в производительности, это все еще гораздо более медленная реализация, чем по умолчанию OrderBy().

Вот метод расширения, который я реализую:

public static class EnumerableExtensions
{
    // set up the regex parser once and for all
    private static readonly Regex Regex = new Regex(@"\d+|\D+", RegexOptions.Compiled | RegexOptions.Singleline);

    // stateless comparer can be built once
    private static readonly AggregateComparer Comparer = new AggregateComparer();

    public static IEnumerable<T> OrderByNatural<T>(this IEnumerable<T> source, Func<T, string> selector)
    {
        // first extract string from object using selector
        // then extract digit and non-digit groups
        Func<T, IEnumerable<IComparable>> splitter =
            s => Regex.Matches(selector(s))
                      .Cast<Match>()
                      .Select(m => Char.IsDigit(m.Value[0]) ? (IComparable) int.Parse(m.Value) : m.Value);
        return source.OrderBy(splitter, Comparer);
    }

    /// <summary>
    /// This comparer will compare two lists of objects against each other
    /// </summary>
    /// <remarks>Objects in each list are compare to their corresponding elements in the other
    /// list until a difference is found.</remarks>
    private class AggregateComparer : IComparer<IEnumerable<IComparable>>
    {
        public int Compare(IEnumerable<IComparable> x, IEnumerable<IComparable> y)
        {
            return
                x.Zip(y, (a, b) => new {a, b})              // walk both lists
                 .Select(pair => pair.a.CompareTo(pair.b))  // compare each object
                 .FirstOrDefault(result => result != 0);    // until a difference is found
        }
    }
}

Идея состоит в том, чтобы разбить исходные строки на блоки цифр и нецифровые ("\d+|\D+" ). Поскольку это потенциально дорогостоящая задача, она выполняется только один раз для каждой записи. Затем мы используем средство сравнения сопоставимых объектов (извините, я не могу найти более точного способа сказать это). Он сравнивает каждый блок с соответствующим блоком в другой строке.

Я хотел бы получить отзывы о том, как это можно улучшить и каковы основные недостатки. Обратите внимание, что ремонтопригодность важна для нас на данном этапе, и в настоящее время мы не используем ее в очень больших наборах данных.

Версия, которую легче читать / поддерживать.

public class NaturalStringComparer : IComparer<string>
{
    public static NaturalStringComparer Instance { get; } = new NaturalStringComparer();

    public int Compare(string x, string y) {
        const int LeftIsSmaller = -1;
        const int RightIsSmaller = 1;
        const int Equal = 0;

        var leftString = x;
        var rightString = y;

        var stringComparer = CultureInfo.CurrentCulture.CompareInfo;

        int rightIndex;
        int leftIndex;

        for (leftIndex = 0, rightIndex = 0;
             leftIndex < leftString.Length && rightIndex < rightString.Length;
             leftIndex++, rightIndex++) {
            var leftChar = leftString[leftIndex];
            var rightChar = rightString[leftIndex];

            var leftIsNumber = char.IsNumber(leftChar);
            var rightIsNumber = char.IsNumber(rightChar);

            if (!leftIsNumber && !rightIsNumber) {
                var result = stringComparer.Compare(leftString, leftIndex, 1, rightString, leftIndex, 1);
                if (result != 0) return result;
            } else if (leftIsNumber && !rightIsNumber) {
                return LeftIsSmaller;
            } else if (!leftIsNumber && rightIsNumber) {
                return RightIsSmaller;
            } else {
                var leftNumberLength = NumberLength(leftString, leftIndex, out var leftNumber);
                var rightNumberLength = NumberLength(rightString, rightIndex, out var rightNumber);

                if (leftNumberLength < rightNumberLength) {
                    return LeftIsSmaller;
                } else if (leftNumberLength > rightNumberLength) {
                    return RightIsSmaller;
                } else {
                    if(leftNumber < rightNumber) {
                        return LeftIsSmaller;
                    } else if(leftNumber > rightNumber) {
                        return RightIsSmaller;
                    }
                }
            }
        }

        if (leftString.Length < rightString.Length) {
            return LeftIsSmaller;
        } else if(leftString.Length > rightString.Length) {
            return RightIsSmaller;
        }

        return Equal;
    }

    public int NumberLength(string str, int offset, out int number) {
        if (string.IsNullOrWhiteSpace(str)) throw new ArgumentNullException(nameof(str));
        if (offset >= str.Length) throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(offset), offset, "Offset must be less than the length of the string.");

        var currentOffset = offset;

        var curChar = str[currentOffset];

        if (!char.IsNumber(curChar))
            throw new ArgumentException($"'{curChar}' is not a number.", nameof(offset));

        int length = 1;

        var numberString = string.Empty;

        for (currentOffset = offset + 1;
            currentOffset < str.Length;
            currentOffset++, length++) {

            curChar = str[currentOffset];
            numberString += curChar;

            if (!char.IsNumber(curChar)) {
                number = int.Parse(numberString);

                return length;
            }
        }

        number = int.Parse(numberString);

        return length;
    }
}

Позвольте мне объяснить мою проблему и то, как я смог ее решить.

Проблема: - Сортировка файлов на основе FileName из объектов FileInfo, извлеченных из каталога.

Решение: - Я выбрал имена файлов из FileInfo и выделил часть имени файла «.png». Теперь просто выполните List.Sort (), который сортирует имена файлов в естественном порядке сортировки. Основываясь на моем тестировании, я обнаружил, что наличие .png нарушает порядок сортировки. Взгляните на приведенный ниже код

var imageNameList = new DirectoryInfo(@"C:\Temp\Images").GetFiles("*.png").Select(x =>x.Name.Substring(0, x.Name.Length - 4)).ToList();
imageNameList.Sort();