Performance of queries comparing find syntax and expression syntax

results.txt

x = 5000 OR x = 6000
{
  "$match": {
    "$or": [
      {
        "x": 5000
      },
      {
        "x": 6000
      }
    ]
  }
}
Index bounds: 
   {"x": ["[5000, 5000]", "[6000, 6000]"]}

Num results: 2
Elapsed (ms): 0.945417

{
  "$match": {
    "$expr": {
      "$or": [
        {
          "$and": [
            {
              "$gt": [
                "$x",
                null
              ]
            },
            {
              "$eq": [
                "$x",
                5000
              ]
            }
          ]
        },
        {
          "$and": [
            {
              "$gt": [
                "$x",
                null
              ]
            },
            {
              "$eq": [
                "$x",
                6000
              ]
            }
          ]
        }
      ]
    }
  }
}
Index bounds: 
   {"x": ["[5000, 5000]"]}
   {"x": ["[6000, 6000]"]}

Num results: 2
Elapsed (ms): 0.981541


x < 500 OR x > 999,500
{
  "$match": {
    "$or": [
      {
        "x": {
          "$lt": 500
        }
      },
      {
        "x": {
          "$gt": 999500
        }
      }
    ]
  }
}
Index bounds: 
   {"x": ["[-inf.0, 500)", "(999500, inf.0]"]}

Num results: 999
Elapsed (ms): 3.022333

{
  "$match": {
    "$expr": {
      "$or": [
        {
          "$and": [
            {
              "$gt": [
                "$x",
                null
              ]
            },
            {
              "$lt": [
                "$x",
                500
              ]
            }
          ]
        },
        {
          "$and": [
            {
              "$gt": [
                "$x",
                null
              ]
            },
            {
              "$gt": [
                "$x",
                999500
              ]
            }
          ]
        }
      ]
    }
  }
}
Index bounds: 
   {"x": ["(999500, MaxKey]"]}
   {"x": ["(null, 500)"]}

Num results: 999
Elapsed (ms): 3.639334


x > 5000 AND x < 6000
{
  "$match": {
    "$and": [
      {
        "x": {
          "$gt": 5000
        }
      },
      {
        "x": {
          "$lt": 6000
        }
      }
    ]
  }
}
Index bounds: 
   {"x": ["(5000, 6000)"]}

Num results: 999
Elapsed (ms): 3.041333

{
  "$match": {
    "$expr": {
      "$and": [
        {
          "$and": [
            {
              "$gt": [
                "$x",
                null
              ]
            },
            {
              "$gt": [
                "$x",
                5000
              ]
            }
          ]
        },
        {
          "$and": [
            {
              "$gt": [
                "$x",
                null
              ]
            },
            {
              "$lt": [
                "$x",
                6000
              ]
            }
          ]
        }
      ]
    }
  }
}
Index bounds: 
   {"x": ["(5000, 6000)"]}

Num results: 999
Elapsed (ms): 2.617417

x > 5000 AND not (x > 6000)
{
  "$match": {
    "$and": [
      {
        "x": {
          "$gt": 5000
        }
      },
      {
        "$nor": [
          {
            "x": {
              "$gt": 6000
            }
          }
        ]
      }
    ]
  }
}
Index bounds: 
   {"x": ["(5000, 6000]"]}

Num results: 1000
Elapsed (ms): 2.197667

{
  "$match": {
    "$expr": {
      "$and": [
        {
          "$and": [
            {
              "$gt": [
                "$x",
                null
              ]
            },
            {
              "$gt": [
                "$x",
                5000
              ]
            }
          ]
        },
        {
          "$not": [
            {
              "$and": [
                {
                  "$gt": [
                    "$x",
                    null
                  ]
                },
                {
                  "$gt": [
                    "$x",
                    6000
                  ]
                }
              ]
            }
          ]
        }
      ]
    }
  }
}
Index bounds: 
   {"x": ["(5000, MaxKey]"]}

Num results: 1000
Elapsed (ms): 638.477584