in linq, ¿por qué son llamadas posteriores de IEnumerable? Intersect mucho más rápido

mientras mira esta pregunta C # Similitudes de dos matrices se observó que la llamada inicial de linq fue significativamente más lenta que las llamadas posteriores. ¿Qué se está almacenando en caché que está marcando la diferencia? Estoy interesado en cuándo podemos esperar lograr este tipo de comportamiento (quizás aquí es simplemente porque las mismas listas se usan una y otra vez).

    static void Main(string[] args)
    {
        var a = new List<int>() { 7, 17, 21, 29, 30, 33, 40, 42, 51, 53, 60, 63, 66, 68, 70, 84, 85, 91, 101, 102, 104, 108, 109, 112, 115, 116, 118, 125, 132, 137, 139, 142, 155, 163, 164, 172, 174, 176, 179, 184, 185, 186, 187, 188, 189, 192, 197, 206, 209, 234, 240, 244, 249, 250, 252, 253, 254, 261, 263, 270, 275, 277, 290, 292, 293, 304, 308, 310, 314, 316, 319, 321, 322, 325, 326, 327, 331, 332, 333, 340, 367, 371, 374, 403, 411, 422, 427, 436, 440, 443, 444, 446, 448, 449, 450, 452, 455, 459, 467, 470, 487, 488, 489, 492, 494, 502, 503, 505, 513, 514, 522, 523, 528, 532, 534, 535, 545, 547, 548, 553, 555, 556, 565, 568, 570, 577, 581, 593, 595, 596, 598, 599, 606, 608, 613, 615, 630, 638, 648, 661, 663, 665, 669, 673, 679, 681, 685, 687, 690, 697, 702, 705, 708, 710, 716, 719, 724, 725, 727, 728, 732, 733, 739, 744, 760, 762, 775, 781, 787, 788, 790, 795, 797, 802, 806, 808, 811, 818, 821, 822, 829, 835, 845, 848, 851, 859, 864, 866, 868, 875, 881, 898, 899, 906, 909, 912, 913, 915, 916, 920, 926, 929, 930, 933, 937, 945, 946, 949, 954, 957, 960, 968, 975, 980, 985, 987, 989, 995 };
        var b = new List<int>() { 14, 20, 22, 23, 32, 36, 40, 48, 63, 65, 67, 71, 83, 87, 90, 100, 104, 109, 111, 127, 128, 137, 139, 141, 143, 148, 152, 153, 157, 158, 161, 163, 166, 187, 192, 198, 210, 211, 217, 220, 221, 232, 233, 236, 251, 252, 254, 256, 257, 272, 273, 277, 278, 283, 292, 304, 305, 307, 321, 333, 336, 341, 342, 344, 349, 355, 356, 359, 366, 373, 379, 386, 387, 392, 394, 396, 401, 409, 412, 433, 437, 441, 445, 447, 452, 465, 471, 476, 479, 483, 511, 514, 516, 521, 523, 531, 544, 548, 551, 554, 559, 562, 566, 567, 571, 572, 574, 576, 586, 592, 593, 597, 600, 602, 615, 627, 631, 636, 644, 650, 655, 657, 660, 667, 670, 680, 691, 697, 699, 703, 704, 706, 707, 716, 742, 748, 751, 754, 766, 770, 779, 785, 788, 790, 802, 803, 806, 811, 812, 815, 816, 821, 824, 828, 841, 848, 853, 863, 866, 870, 872, 875, 879, 880, 882, 883, 885, 886, 887, 888, 892, 894, 902, 905, 909, 912, 913, 914, 916, 920, 922, 925, 926, 928, 930, 935, 936, 938, 942, 945, 952, 954, 955, 957, 959, 960, 961, 963, 970, 974, 976, 979, 987 };
        var s = new System.Diagnostics.Stopwatch();
        const int cycles = 10;
        for (int i = 0; i < cycles; i++)
        {
            s.Start();
            var z= a.Intersect(b);
            s.Stop();
            Console.WriteLine("Test 1-{0}: {1} {2}", i, s.ElapsedTicks, z.Count());
            s.Reset();
            a[0]=i;//simple attempt to make sure entire result isn't cached
        }

        for (int i = 0; i < cycles; i++)
        {
            var z1 = new List<int>(a.Count);
            s.Start();
            int j = 0;
            int b1 = b[j];
            foreach (var a1 in a)
            {
                while (b1 <= a1)
                {
                    if (b1 == a1)
                        z1.Add(b[j]);
                    j++;
                    if (j >= b.Count)
                        break;
                    b1 = b[j];
                }
            }
            s.Stop();
            Console.WriteLine("Test 2-{0}: {1} {2}", i, s.ElapsedTicks, z1.Count);
            s.Reset();
            a[0]=i;//simple attempt to make sure entire result isn't cached
        }

        Console.Write("Press Enter to quit");
        Console.ReadLine();
    }
}

as solicitado por algunos - salida de ejemplo:

Test 1-0: 2900 45
Test 1-1: 2 45
Test 1-2: 0 45
Test 1-3: 1 45

(el bucle normal muestra solo una ligera diferencia entre ejecuciones consecutivas)

note después de las modificaciones para llamar aa.Intersect(b).ToArray(); más bien quejust a.Intersect(b); según lo sugerido por @kerem, los resultados se convierten en:

Test 1-0: 13656 45
Test 1-1: 113 45
Test 1-2: 76 45
Test 1-3: 64 45
Test 1-4: 90 45 
...

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