控制台应用程序：如何快速对比Excel中的数据值？

问题背景 #

有一个Excel文件需按以下规则匹配数据并标记黄色：

• 从ARMADAS（B列）的D542295890，获取对应ARMADAW（A列）的B05KAYIP；
• 在ARMADAIWC（E列）查找B05KAYIP，获取对应SAPIWC（D列）的0010；
• 在SAPW（G列）查找0010，匹配ARMADAS（B列）与SAPS（H列）的值；
• 若B列和H列值匹配，标记对应单元格为黄色。

现有控制台程序处理40万行数据时耗时极长，需优化性能。

原代码性能瓶颈分析 #

原代码存在以下核心问题：

• 嵌套循环导致O(n²)时间复杂度：外层遍历每行时，内层两次全表扫描（找SAPIWC值、找SAPS匹配），40万行下会产生百亿级操作；
• 频繁读取Excel单元格：每次循环直接读取worksheet.Cells，IO开销大；
• 实时修改单元格样式：匹配到就立即设置单元格格式，频繁操作Excel对象拖慢速度。

优化方案 #

1. 预加载数据到内存字典 #

将需要查找的列数据提前加载到Dictionary，把O(n)的查找变为O(1)：

• 构建armadaiwcToSapiwc：键为ARMADAIWC（E列）值，值为对应SAPIWC（D列）值；
• 构建sapwToSapsMap：键为SAPW（G列）值，值为该值对应的所有SAPS（H列）值与行号的集合；

2. 批量读取单元格数据 #

一次性读取整列数据到数组，减少Excel对象的IO交互次数。

3. 批量标记单元格样式 #

先记录所有需要标记的单元格位置，最后统一设置样式，避免频繁操作Excel样式对象。

4. 减少重复判断 #

提前过滤空值，避免无效遍历。

优化后完整代码 #

using OfficeOpenXml;
using OfficeOpenXml.Style;
using System.Drawing;
using System.Collections.Generic;

string filePath = @"C:\Users\197199\Desktop\SAP-Armada\Test.xlsx";
string logFilePath = @"C:\Users\197199\Desktop\SAP-Armada\matches.txt";

if (!File.Exists(filePath))
{
    Console.WriteLine("文件未找到。");
    return;
}
ExcelPackage.LicenseContext = LicenseContext.NonCommercial;

using var package = new ExcelPackage(new FileInfo(filePath));
var worksheet = package.Workbook.Worksheets[0];
int rowCount = worksheet.Dimension.End.Row;

// 定义列索引（1-based）
int armadasCol = 2;    // ARMADAS (B列)
int armadawCol = 1;    // ARMADAW (A列)
int armadaiWCCol = 5;  // ARMADAIWC (E列)
int sapiWCCol = 4;     // SAPIWC (D列)
int gCol = 7;          // SAPW (G列)
int sapsCol = 8;       // SAPS (H列)

// --------------------------
// 步骤1：预加载数据到字典，实现O(1)查找
// --------------------------
// 构建 ARMADAIWC -> SAPIWC 的映射
Dictionary<string, string> armadaiwcToSapiwc = new Dictionary<string, string>(StringComparer.OrdinalIgnoreCase);
// 构建 SAPW -> (SAPS值, 行号) 列表的映射
Dictionary<string, List<(string SapsValue, int Row)>> sapwToSapsMap = new Dictionary<string, List<(string, int)>>(StringComparer.OrdinalIgnoreCase);

// 批量读取所有列数据到数组，减少Excel交互
var armadasValues = worksheet.Cells[2, armadasCol, rowCount, armadasCol].Select(c => c.Text).ToArray();
var armadawValues = worksheet.Cells[2, armadawCol, rowCount, armadawCol].Select(c => c.Text).ToArray();
var armadaiwcValues = worksheet.Cells[2, armadaiWCCol, rowCount, armadaiWCCol].Select(c => c.Text).ToArray();
var sapiwcValues = worksheet.Cells[2, sapiWCCol, rowCount, sapiWCCol].Select(c => c.Text).ToArray();
var gValues = worksheet.Cells[2, gCol, rowCount, gCol].Select(c => c.Text).ToArray();
var sapsValues = worksheet.Cells[2, sapsCol, rowCount, sapsCol].Select(c => c.Text).ToArray();

// 填充第一个字典：ARMADAIWC到SAPIWC
for (int i = 0; i < rowCount - 1; i++)
{
    string aiwc = armadaiwcValues[i];
    string sapiwc = sapiwcValues[i];
    if (!string.IsNullOrEmpty(aiwc) && !string.IsNullOrEmpty(sapiwc) && !armadaiwcToSapiwc.ContainsKey(aiwc))
    {
        armadaiwcToSapiwc.Add(aiwc, sapiwc);
    }
}

// 填充第二个字典：SAPW到SAPS的行数据
for (int i = 0; i < rowCount - 1; i++)
{
    string gVal = gValues[i];
    string sapsVal = sapsValues[i];
    if (!string.IsNullOrEmpty(gVal) && !string.IsNullOrEmpty(sapsVal))
    {
        if (!sapwToSapsMap.ContainsKey(gVal))
        {
            sapwToSapsMap[gVal] = new List<(string, int)>();
        }
        // 行号是i+2（因为数组从0开始，原行从2开始）
        sapwToSapsMap[gVal].Add((sapsVal, i + 2));
    }
}

// 记录需要标记黄色的单元格位置
List<(int Row, int Col)> yellowCells = new List<(int, int)>();

// --------------------------
// 步骤2：遍历主数据，用字典快速查找匹配
// --------------------------
using (StreamWriter writer = new StreamWriter(logFilePath))
{
    for (int i = 0; i < rowCount - 1; i++)
    {
        string armadas = armadasValues[i];
        string armadaw = armadawValues[i];

        if (string.IsNullOrEmpty(armadas) || string.IsNullOrEmpty(armadaw))
        {
            continue;
        }

        // 快速查找SAPIWC值
        if (!armadaiwcToSapiwc.TryGetValue(armadaw, out string sapiwc))
        {
            continue;
        }

        // 快速查找该SAPIWC对应的SAPS列表
        if (!sapwToSapsMap.TryGetValue(sapiwc, out var sapsList))
        {
            continue;
        }

        // 遍历匹配SAPS值
        foreach (var (sapsVal, sapsRow) in sapsList)
        {
            if (armadas.Equals(sapsVal, StringComparison.OrdinalIgnoreCase))
            {
                // 记录需要标记的单元格
                yellowCells.Add((i + 2, armadasCol));
                yellowCells.Add((sapsRow, sapsCol));

                string message = $"找到匹配行 {i + 2}: ARMADA仓库 = {armadaw}, ARMADA序列号 = {armadas}, SAP仓库 = {sapiwc}, SAP序列号 = {sapsVal}{Environment.NewLine}";
                Console.WriteLine(message);
                writer.WriteLine(message);
                break; // 找到第一个匹配即可
            }
        }
    }
}

// --------------------------
// 步骤3：批量设置单元格样式
// --------------------------
var yellowFill = worksheet.Cells.Style.Fill.Clone();
yellowFill.PatternType = ExcelFillStyle.Solid;
yellowFill.BackgroundColor.SetColor(Color.Yellow);

foreach (var (row, col) in yellowCells)
{
    worksheet.Cells[row, col].Style.Fill = yellowFill;
}

// 保存修改
package.Save();
Console.WriteLine("匹配与标记完成。");

优化效果说明 #

• 时间复杂度从O(n²)降至O(n)：预加载字典后，所有查找操作都是O(1)，整体遍历仅需两次全表扫描（加载字典）+一次主遍历；
• 减少Excel IO交互：批量读取整列数据到内存数组，避免每次循环读取单元格；
• 批量样式设置：一次性应用样式，减少Excel对象的频繁修改开销。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者raysefo