PowerShell是否有内置方法高效搜索唯一已排序数组/集合并返回索引？

你不需要自己实现二分查找逻辑，PowerShell可以直接调用.NET框架的内置工具来完成这个需求，以下是几种实用方案：

1. 直接用Array.BinarySearch处理已排序数组 #

PowerShell的数组本质是.NET的System.Array，可以直接调用静态方法[Array]::BinarySearch来做O(log n)效率的二分查找，找到后返回对应索引，未找到则返回负数（按位取反后是该值应该插入的位置）。

示例：基础类型数组 #

# 已排序的整数数组
$sortedArray = 2, 4, 6, 8, 10
$searchValue = 6

$index = [Array]::BinarySearch($sortedArray, $searchValue)
if ($index -ge 0) {
    "找到值，索引为: $index"
} else {
    "未找到目标值"
}

示例：自定义对象集合（SQL查询结果场景） #

如果你的集合是SQL返回的自定义对象（比如带Id、Name属性），需要指定比较器来匹配排序规则（比如按Id排序的集合，就按Id比较）：

# 模拟SQL返回的已排序唯一对象
$sortedObjects = @(
    [PSCustomObject]@{ Id = 101; Username = "user_a" },
    [PSCustomObject]@{ Id = 103; Username = "user_b" },
    [PSCustomObject]@{ Id = 105; Username = "user_c" }
)

# 目标匹配对象
$targetObj = [PSCustomObject]@{ Id = 103; Username = "user_b" }

# 创建比较器，按Id属性比较
$idComparer = [System.Collections.Generic.Comparer[PSCustomObject]]::Create({
    param($objA, $objB)
    $objA.Id.CompareTo($objB.Id)
})

$index = [Array]::BinarySearch($sortedObjects, $targetObj, $idComparer)
if ($index -ge 0) {
    "找到匹配对象，索引: $index，用户名: $($sortedObjects[$index].Username)"
} else {
    "未找到匹配对象"
}

2. 使用.NET已排序集合类型 #

如果需要频繁执行查找操作，可以提前将数据存入.NET的内置已排序集合，这些集合本身维护有序状态，查找效率更高：

SortedList<TKey, TValue>：键值对场景 #

适合以唯一键排序的场景，支持直接通过键查找值，还能通过IndexOfKey获取键对应的索引：

# 初始化SortedList，键为Id（整数类型），值为自定义对象
$sortedList = [System.Collections.Generic.SortedList[int, PSCustomObject]]::new()
$sortedObjects | ForEach-Object { $sortedList.Add($_.Id, $_) }

# 查找Id=103的对象
$targetId = 103
if ($sortedList.ContainsKey($targetId)) {
    $foundObj = $sortedList[$targetId]
    $index = $sortedList.IndexOfKey($targetId)
    "找到对象: $($foundObj.Username)，索引: $index"
}

SortedSet<T>：元素存在性/匹配场景 #

如果只需要判断元素是否存在或获取匹配项，SortedSet<T>的查找效率也是O(log n)，但它没有直接返回索引的方法：

# 初始化SortedSet，传入自定义比较器
$setComparer = [System.Collections.Generic.Comparer[PSCustomObject]]::Create({
    param($a, $b)
    $a.Id.CompareTo($b.Id)
})
$sortedSet = [System.Collections.Generic.SortedSet[PSCustomObject]]::new($setComparer)
$sortedObjects | ForEach-Object { $sortedSet.Add($_) }

# 检查目标对象是否存在
if ($sortedSet.Contains($targetObj)) {
    "找到匹配对象"
}

关键注意点 #

• 所有方案的前提是集合必须严格按照你指定的规则排序，否则二分查找或已排序集合的逻辑会返回错误结果。
• 自定义对象的比较器必须和集合的排序规则完全一致，比如集合按Id升序排序，比较器也要用Id的升序比较逻辑。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者ornsio