C# 泛型進階：打造可反轉排序的 SortedList

前言

在 .NET 框架中，SortedList 與 SortedList<TKey, TValue> 皆提供自動排序功能，但缺乏內建的「反轉排序」方法。若需切換升冪/降冪順序，往往得重新填入資料。本文介紹一個自訂的 ReversibleSortedList<TKey, TValue> 類別，繼承自泛型 SortedList，並新增 SortDirection 屬性與 Sort() 方法，讓您隨時切換排序方向，無須重建集合。

核心設計

1. 排序方向比較器

內部定義巢狀類別 SortDirectionComparer<T> : IComparer<T>，持有 ListSortDirection 列舉（Ascending/Descending）。其 Compare 方法先呼叫預設比較，若為降冪則將結果乘以 -1 即可反轉順序。

2. 動態切換與就地重排

建構子初始化比較器並記錄目前方向。當外部設定 Comparer.SortDirection 後，呼叫 Sort() 會檢查方向是否變更；若不同，直接對內部鍵值陣列呼叫 Array.Reverse 完成 O(n) 就地反轉，並更新紀錄方向。

程式碼示範

var rsl = new ReversibleSortedList<int, string>();
rsl.Add(2, "2"); rsl.Add(5, "5"); rsl.Add(3, "3"); rsl.Add(1, "1");
// 預設升冪：1, 2, 3, 5

rsl.Comparer.SortDirection = ListSortDirection.Descending;
rsl.Sort();
// 降冪：5, 3, 2, 1

rsl.Add(4, "4"); // 依目前降冪插入：5, 4, 3, 2, 1
rsl.Comparer.SortDirection = ListSortDirection.Ascending;
rsl.Sort();      // 回升冪：1, 2, 3, 4, 5

完整類別碼（節錄）

完整實作約 1300 行，包含所有 IDictionary<TKey, TValue> 介面成員、多種建構子、二分搜尋插入、移除、清除、修剪容量等。核心邏輯集中在：

• SortDirectionComparer<T>：封裝方向邏輯
• Sort()：僅在方向改變時 Array.Reverse(keys, values)
• Add/Insert：使用 Array.BinarySearch 搭配比較器定位位置

原始碼結構清晰、註解完整，適合作為自訂集合的參考範本。

適用場景

• 需頻繁在升冪/降冪之間切換顯示順序的 UI 綁定資料源
• 避免重新插入大量資料造成效能損耗
• 教學示範：如何擴充現有集合並保持介面相容性

小結

ReversibleSortedList 展示了「組合優於繼承」的實務技巧：包裝現有排序邏輯，僅在必要時以 O(n) 反轉陣列，兼顧效能與 API 簡潔性。若您需要雙向排序的關聯式集合，此類別可直接納入專案使用。