Однопроходный фильтр последовательности с исключением последних N элементов

Условие

Реализуйте функцию FilterLast, которая возвращает все элементы исходного потока, за исключением последних N элементов. При этом исходный поток нельзя обходить более одного раза и нельзя сохранять его полностью в памяти, так как его длина заранее неизвестна (вызов source.Count() потребует полного перечисления). Требования к решению:

• использовать одно‑проходный потоковый алгоритм;
• значение N значительно меньше длины последовательности;
• допускается дополнительная память лишь для небольшого количества элементов (буфер размером N).

IEnumerable<T> FilterLast<T>(IEnumerable<T> source, Int32 skipCount)

Ответ

Используйте очередь из последних N элементов. Когда приходит следующий элемент, выдавайте самый старый; остаток очереди после конца потока не выдаётся.

static IEnumerable<T> FilterLast<T>(IEnumerable<T> source, int skipCount)
{
    ArgumentNullException.ThrowIfNull(source);
    if (skipCount < 0) throw new ArgumentOutOfRangeException(nameof(skipCount));
    return Iterate();

    IEnumerable<T> Iterate()
    {
        var buffer = new Queue<T>();
        foreach (var item in source)
        {
            if (skipCount == 0) { yield return item; continue; }
            if (buffer.Count == skipCount) yield return buffer.Dequeue();
            buffer.Enqueue(item);
        }
    }
}

Время O(n), память O(min(n, N)); повторного перечисления нет. При N = 0 выдаётся весь поток, при N не меньше длины — пустой результат. Проверки аргументов выполняются сразу, а перечисление остаётся ленивым.