Enumerable.Average 和 OverflowException

Question

也许是一个无用的问题：

public static double Average<TSource>(
    this IEnumerable<TSource> source,
    Func<TSource, int> selector
)

上述方法抛出的异常之一也是 OverflowException：序列中元素的总和大于 Int64.MaxValue。

我认为此异常的原因是平均值是使用long类型的变量S计算的吗？但既然返回值是double类型，为什么设计者不选择让S也是double类型呢？

谢谢

Answer 1

因为这个特定的重载知道您从 int 值开始，所以它知道您没有使用十进制值。将每个值转换为 double，然后将 double 值相加可能效率较低，并且肯定会导致浮点不精确问题的可能性，如果你有足够多的值集合。

更新

我刚刚做了一个快速基准测试，平均两倍的时间比平均长了大约50%两倍多。代码>int。

Answer 2

首先，我注意到，除非超出了 long 的范围，否则不会出现异常。你打算怎么做？每个 int 最多可以约为 20 亿，而 long 的顶部约为 80 亿，因此这意味着您必须至少取超过 40 亿个 int 的平均值才能触发异常。这是您经常需要解决的问题吗？

为了论证的目的，假设是这样。以双精度数进行数学运算会损失精度，因为双精度运算会四舍五入到大约十五位小数。观看：

using System;
using System.Collections.Generic;
static class Extensions
{
    public static double DoubleAverage(this IEnumerable<int> sequence)
    {
        double sum = 0.0;
        long count = 0;
        foreach(int item in sequence) 
        {
            ++count;
            sum += item;
        }
        return sum / count;
    }
    public static IEnumerable<T> Concat<T>(this IEnumerable<T> seq1, IEnumerable<T> seq2)
    {
        foreach(T item in seq1) yield return item;
        foreach(T item in seq2) yield return item;
    }
}


class P
{
    public static IEnumerable<int> Repeat(int x, long count)
    {
        for (long i = 0; i < count; ++i) yield return x;
    }

    public static void Main()
    {
        System.Console.WriteLine(Repeat(1000000000, 10000000).Concat(Repeat(1, 90000000)).DoubleAverage()); 
        System.Console.WriteLine(Repeat(1, 90000000).Concat(Repeat(1000000000, 10000000)).DoubleAverage()); 
    }
}

在这里，我们用双重算术对两个系列进行平均：一个是 {十亿，十亿，十亿...一千万次...十亿，一，一一...九千万次}，另一个是相同的顺序，首先是个数，最后是数十亿个。如果运行代码，您会得到不同的结果。不是很大的不同，而是不同，而且序列越长，差异就会变得越来越大。长算术是精确的；双算术可能会对每个计算进行四舍五入，这意味着随着时间的推移，可能会产生巨大错误。

仅对整数进行运算会导致浮点舍入误差累积，这似乎非常出乎意料。这是人们在对浮点数执行操作时所期望的事情，但在对整数执行操作时则不然。