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C# System.Linq 万能的查询语句示例详解

2024年09月09日 Asp.net 我要评论
首先是官方文档:system.linq 命名空间 | microsoft docsenumerable 类 (system.linq) | microsoft docs合理的使用system.linq

首先是官方文档:

system.linq 命名空间 | microsoft docs
enumerable 类 (system.linq) | microsoft docs

合理的使用system.linq 类库,可以让代码更加高效简洁,对操作继承ienumerable的数据类型(数组、list、dictionary等)可以快速高效的做一些操作,比如在字典中根据value值获取对应的key,常规方法就是遍历比较,使用linq库的"firstordefault"或"whrer"则会更加快捷。

linq查询有两种形式的语法:查询语法方法语法
1. 查询语法:使用查询表达式的形式,类似sql语句

        var value00 = from item in array1 select item;

2. 方法语法:使用方法调用的形式

        value00 = array1.select(item => item);

下面是示例:

一、准备工作

先准备几个测试类

    public class playergroup
    {
        public player[] players;
    }
    public class enemygroup
    {
        public enemy[] enemies;
    }
    public class player
    {
        public player(string _name, int _level)
        {
            name = _name;
            level = _level;
            attack = level / 2 * 10;
        }
        public string name;
        public int level;
        public int attack;
    }
    public class enemy
    {
        public enemy(string _name, int _level)
        {
            name = _name;
            level = _level;
            attack = level / 2 * 10;
        }
        public string name;
        public int level;
        public int attack;
    }

在准备几个测试数组(其他实现了ienumerable<>接口的系列也可)

int[] array1 = new int[] { 0, 1, 2, 3, 4, };
        int[] array2 = new int[] { 5, 6, 7, 8, 9, };
        player[] array3 = new player[]
        {
            new player("p01", 1),
            new player("p02", 2),
            new player("p03", 3),
            new player("p04", 4),
            new player("p05", 5),
            new player("p06", 6),
            new player("p07", 7),
            new player("p08", 8),
            new player("p09", 9),
            new player("p10", 10),
        };
        enemy[] array4 = new enemy[]
        {
            new enemy("e01", 6),
            new enemy("e02", 7),
            new enemy("e03", 8),
            new enemy("e04", 9),
            new enemy("e05", 10),
            new enemy("e06", 11),
            new enemy("e07", 12),
            new enemy("e08", 13),
            new enemy("e09", 14),
            new enemy("e10", 15),
        };
        playergroup[] array5 = new playergroup[2]
        {
           new playergroup() { players =  new player[]{ new player("pm11", 1), new player("pm12", 1) } },
           new playergroup() { players =  new player[]{ new player("pm21", 2), new player("pm22", 2) } }
        };
        enemygroup[] array6 = new enemygroup[2]
        {
           new enemygroup() { enemies =  new enemy[]{ new enemy("em11", 2), new enemy("em12", 2) } },
           new enemygroup() { enemies =  new enemy[]{ new enemy("em21", 3), new enemy("em22", 3) } }
        };
        int[] array7 = new int[] { 1, 2, 2, 3, 4, 5, 5, 6 };

为了方便查看结果,对序列元素的log做一下处理

    private void testlog(ienumerable enumerable)
    {
        if (enumerable == null)
            debug.log("enumerable is null");
        else
        {
            string logstr = "";
            foreach (var item in enumerable)
            {
                logstr += " - " + item;
            }
            debug.log(logstr);
        }
    }

 二、查询语法的查询子句,以及部分对应的方法语法的运算

1. from:指定要作为数据来源使用的数据集合

        //from:指定要作为数据来源使用的数据集合
        //指定以array1作为数据来源
        var value01 = from item in array1
                      select item;
        testlog(value01);
        // - 0 - 1 - 2 - 3 - 4
        //from可以有多个,每个from子句都指定了一个额外的源数据合集
        //指定array3,array4两个源数据
        var value02 = from item1 in array3
                      from item2 in array4
                      where item1.level == item2.level
                      select item1.name;
        testlog(value02);
        // - p06 - p07 - p08 - p09 - p10

2. select:指定对象的哪部分被选择(可以是整个数据项,也可以是其中的一个或几个字段),并将结果序列合并为一个序列

        //指定选择name字段,返回值类型var实际为ienumerable<string>
        var value03 = from item in array3
                      select item.name;
        testlog(value03);
        value03 = array3.select(item => item.name);
        testlog(value03);
        // - p01 - p02 - p03 - p04 - p05 - p06 - p07 - p08 - p09 - p10
        //select:指定选择name和attack字段,返回值类型var实际为ienumerable<t>,t是匿名类型new{ int level, int attack }
        var value04 = from item in array3
                      where item.level < 5
                      select new { item.level, item.attack };
        testlog(value04);
        value04 = array3.select(item => new { item.level, item.attack });
        testlog(value04);
        // - { level = 1, attack = 0 } - { level = 2, attack = 10 } - { level = 3, attack = 10 } - { level = 4, attack = 20 }

3. where:对序列的元素进行筛选

        //where:对array1的元素进行筛选,只取level < 3的元素
        var value05 = from item in array1
                      where item < 3
                      select item;
        testlog(value05);
        value05 = array1.where(item => item < 3);
        testlog(value05);
        // - 0 - 1 - 2

4. let:接受一个表达式的运算,并赋记录结果

        //let:记录两个元素之和
        var value06 = from item1 in array1
                      from item2 in array2
                      let sum = item1 + item2
                      where sum == 10
                      select item1 + "+" + item2 + "=10";
        testlog(value06);
        // - 1+9=10 - 2+8=10 - 3+7=10 - 4+6=10

5. orderby:根据一个或多个键对序列中的元素排序

        //orderby:按照level进行排序
        var value07 = from item in array3
                      where item.level <= 5
                      orderby item.level
                      select item.name;
        testlog(value07);
        // - p01 - p02 - p03 - p04 - p05

6. group...by...:指定选择的项如何被分组

        //group...by...:按照attack进行分组
        var value08 = from item in array3
                      group item by item.attack;
        testlog(value08.select(item => item.key + ":" + item.count()));
        // - 0:1 - 10:2 - 20:2 - 30:2 - 40:2 - 50:1

7. join...on...:联结两个序列,作为一个新的集合

        //join...on...:以array1和array2作为一个新的集合,并取其中array1元素中和array2元素中level相等的元素
        var value09 = from item1 in array3
                      join item2 in array4 on item1.level equals item2.level
                      select item1.level;
        testlog(value09);
        value09 = array3.join(array4, item1 => item1.level, item2 => item2.level, (item1, item2) => item1.level);
        testlog(value09);
        // - 6 - 7 - 8 - 9 - 10
        //join...on...
        var value10 = from item1 in array3
                      join item2 in array4 on item1.level equals item2.level
                      select new { item1.level, playername = item1.name, enemyname = item2.name };
        testlog(value10);
        value10 = array3.join(array4, item1 => item1.level, item2 => item2.level, (item1, item2) => new { item1.level, playername = item1.name, enemyname = item2.name });
        testlog(value10);
        // - { level = 6, playername = p06, enemyname = e01 } - { level = 7, playername = p07, enemyname = e02 } - { level = 8, playername = p08, enemyname = e03 } - { level = 9, playername = p09, enemyname = e04 } - { level = 10, playername = p10, enemyname = e05 }

8. into:可以记录查询的一部分结果,以便后续继续使用

        //into:可以记录查询的一部分结果,以便后续继续使用
        var value11 = from item1 in array3
                      join item2 in array4 on item1.level equals item2.level
                      into temp
                      from item3 in temp
                      select item3.level;
        testlog(value11);
        // - 6 - 7 - 8 - 9 - 10

三、方法语法的运算

1. select:指定对象的哪部分被选择(可以是整个数据项,也可以是其中的一个或几个字段),并将结果序列合并为一个序列

        //指定选择name字段,返回值类型var实际为ienumerable<string>
        var value21 = array3.select(item => item.name);
        testlog(value21);        // - p01 - p02 - p03 - p04 - p05 - p06 - p07 - p08 - p09 - p10

2. where:对序列的元素进行筛选

        //对array1的元素进行筛选,只取level <= 5的元素
        var value22 = array1.where(item => item < 5);
        testlog(value22);        // - 0 - 1 - 2 - 3 - 4

3. join:联结两个序列,作为一个新的集合

        //以array1和array2作为一个新的集合,并取其中array1元素中和array2元素中level相等的元素
        var value23 = array3.join(array4, item1 => item1.level, item2 => item2.level, (item1, item2) => item1.level);
        testlog(value23);        // - 6 - 7 - 8 - 9 - 10
        var value24 = array3.join(array4, item1 => item1.level, item2 => item2.level, (item1, item2) => new { item1.level, playername = item1.name, enemyname = item2.name });
        testlog(value24);
        // - { level = 6, playername = p06, enemyname = e01 } - { level = 7, playername = p07, enemyname = e02 } - { level = 8, playername = p08, enemyname = e03 } - { level = 9, playername = p09, enemyname = e04 } - { level = 10, playername = p10, enemyname = e05 }

4. selectmany:将序列的每个元素投影到 ienumerable<t> 并将结果序列合并为一个序列

        //筛选array3中的players字段,将每个players值拆散成ienumerable<player>,并将所有的ienumerable<player>合并为一个序列
        var value25 = array5.selectmany(group => group.players);
        testlog(value25);        // - player - player - player - player
        var value26 = array5.selectmany(group => group.players, (group, player) => player.name);
        testlog(value26);        // - pm11 - pm12 - pm21 - pm22

5. groupjoin:基于键值等同性对两个序列的元素进行关联,并对结果进行分组。 使用默认的相等比较器对键进行比较

然而并没有搞懂···

        var value27 = array5.groupjoin(array6, group01 => group01.players.select(item => item.level), group02 => group02.enemies.select(item => item.level), (group, groups) => group.players.select(p => p.name));
        foreach (var item in value27)
        {
            testlog(item);
            // - pm11 - pm12
            // - pm21 - pm22
        }

6. take:返回序列中的前n个对象

        var value28 = array1.take(3);
        testlog(value28);        // - 0 - 1 - 2

7. skip:跳过序列中的前n个对象

        //skip:跳过序列中的前n个对象
        var value29 = array1.skip(3);
        testlog(value29);        // - 3 - 4

8. takewhile:迭代序列,如果当前项计算结果返回true,就选择该项。在第一次返回false的时候,该项和其余项都被丢弃,不在判断后面的项

        //0返回true,1返回false,所以1及其后面的元素都丢弃
        var value30 = array1.takewhile(i => i % 2 == 0);
        testlog(value30);        // - 0

9.skipwhile:迭代序列,如果当前项的计算结果返回true,就跳过该项。在第一次返回false的时候,该项和其余项都被选择

        //skipwhile:迭代序列,如果当前项的计算结果返回true,就跳过该项。在第一次返回false的时候,该项和其余项都被选择
        var value31 = array1.skipwhile(i => i % 2 == 0);
        testlog(value31);        // - 1 - 2 - 3 - 4

10. concat:连接两个序列

        var value32 = array2.concat(array1);
        testlog(value32);        // - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 0 - 1 - 2 - 3 - 4

11. orderby:根据一个或多个键对序列中的元素排序

        var value33 = value32.orderby(i => i);
        testlog(value33);        // - 0 - 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6 - 7 - 8 - 9

12.  reverse:反转序列中的元素

        var value34 = array1.reverse();
        testlog(value34);        // - 4 - 3 - 2 - 1 - 0

13. groupby:对序列中的元素分组

        var value35 = array1.groupby(i => i < 3);
        foreach (igrouping<bool, int> item in value35)
        {
            debug.log(item.key);
            testlog(item);
        }
        //true
        // - 0 - 1 - 2
        //false
        // - 3 - 4

14. distinct:去除序列中的重复项

        var value36 = array7.distinct();
        testlog(value36);        // - 1 - 2 - 3 - 4 - 5 - 6

15. union:返回两个序列的并集

        var value37 = array2.union(array7);
        testlog(value37);        // - 5 - 6 - 7 - 8 - 9 - 1 - 2 - 3 - 4

16. intersect:返回两个序列的交集

        var value38 = array1.intersect(array7);
        testlog(value38);        // - 1 - 2 - 3 - 4

17. except:返回第一个序列中不重复的元素减去同样位于第二个序列中的元素

        var value39 = array7.intersect(array1);
        testlog(value39);        // - 1 - 2 - 3 - 4

18. asenumerable:将序列作为ienumerable<tsource>返回

        var value40 = array1.asenumerable();
        debug.log(value40.gettype());

19.toarray:将序列作为数组返回

        var value41 = array1.toarray();
        debug.log(value41.gettype());      //system.int32[]

20. tolist:将序列作为list<t>返回

        var value42 = array1.tolist();
        debug.log(value42.gettype());       //system.collections.generic.list`1[system.int32]

21. todictionaty:将序列作为dictionary<tkey,telement>

        var value43 = array1.todictionary(i => i);
        debug.log(value43.gettype());   //system.collections.generic.dictionary`2[system.int32,system.int32]

22. tolookup:将序列作为lookup<tkey,telement>

        var value44 = array1.tolookup(i => i);
        debug.log(value44.gettype());       //system.linq.lookup`2[system.int32,system.int32]

23. oftype:所返回的序列中元素是指定类型的元素

        var value45 = array1.oftype<int>();
        testlog(value45);        // - 0 - 1 - 2 - 3 - 4

24. cast:将序列中所有的元素强制转换为给定的类型

        var value46 = array1.cast<string>();
        debug.log(value46.gettype());   //system.linq.enumerable+<castiterator>d__34`1[system.string]

25. sequenceequal:返回一个布尔值,指定两个序列是否相等

        var value47 = array1.sequenceequal(array2);
        debug.log(value47);         //false

26.1 first:返回序列中第一个匹配的元素。如果没有元素匹配,抛出异常。如果没有给出条件,返回序列的第一个元素

26.2 firstordefault:返回序列中第一个匹配的元素。如果没有元素匹配,返回该类型的默认值。如果没有给出条件,返回序列的第一个元素

        var value48 = array1.first();
        debug.log(value48);         //0
        value48 = array1.first(i => i > 2);
        debug.log(value48);         //3
        value48 = array1.firstordefault(i => i > 10);
        debug.log(value48);         //0

27.1 last:返回序列中最后一个匹配的元素。如果没有元素匹配,抛出异常。如果没有给出条件,返回序列的最后一个元素
27.2lastordefault:返回序列中最后一个匹配的元素。如果没有元素匹配,就返回默认值。如果没有给出条件,返回序列的最后一个元素

        var value48 = array1.first();
        debug.log(value48);         //0
        value48 = array1.first(i => i > 2);
        debug.log(value48);         //3
        value48 = array1.firstordefault(i => i > 10);
        debug.log(value48);         //0

28.1 single:返回序列中匹配的单个元素。如果没有元素匹配,或多于一个元素匹配,抛出异常

28.2 singleordefault:返回序列中匹配的单个元素。如果没有元素匹配,返回默认值。如果多于一个元素匹配,抛出异常

        var value49 = array7.single(i => i == 1);
        debug.log(value49);             //1
        //value49 = array7.single(i => i == 2);
        //debug.log(value49);           //报错(invalidoperationexception: sequence contains more than one matching element)
        value49 = array7.singleordefault(i => i == 10);
        debug.log(value49);             //0
        //value49 = array7.singleordefault(i => i == 2);
        //debug.log(value49);           //报错(invalidoperationexception: sequence contains more than one matching element)

29.1 elementat:返回序列中指定索引处的元素;如果索引超出范围,抛出异常

29.2 elementatordefault:返回序列中指定索引处的元素;如果索引超出范围,返回默认值

        var value50 = array1.elementat(1);
        debug.log(value50);             //1
        var value51 = array1.elementatordefault(10);
        debug.log(value51);             //0

30. defaultifempty:返回指定序列中的元素;如果序列为空,则返回集合中类型参数的默认值

        list<int> array8 = new list<int>();
        var value52 = array8.defaultifempty();
        testlog(value52);               // - 0

31. range:生成指定范围内的整数的序列。给定一个start整型和count整型,返回序列包含count个整型,其中第一个元素的值为start,之后每个后续元素都比前一个大1

        var value53 = enumerable.range(10, 3);
        testlog(value53);               // - 10 - 11 - 12

32. repeat:生成包含一个重复值的序列

        var value54 = enumerable.repeat(10, 3);
        testlog(value54);               // - 10 - 10 - 10

33. empty:返回给定类型t的空序列

        var value55 = enumerable.empty<int>();
        debug.log(value55.count());     //0

34. contains:序列中是否包含给定的元素

        var value56 = array1.contains(1);
        debug.log(value56);     //true

35.1 count:返回序列中元素的个数(int)。重载可以添加筛选条件,返回满足条件的元素个数

35.2 longcount:返回序列中元素的个数(long)。重载可以添加筛选条件,返回满足条件的元素个数

        var value57 = array1.count();
        debug.log(value57);     //5
        var value58 = array1.longcount(i => i < 3);
        debug.log(value58);     //3

36. sum:返回序列中值的总和

        var value59 = array1.sum();
        debug.log(value59);     //10

37.1 min:返回序列中最小的值

37.2 max:返回序列中最大的值

        var value60 = array1.min();
        debug.log(value60);     //0
        var value61 = array1.max();
        debug.log(value61);     //4

38. average:返回序列中的平均值

        var value62 = array1.average();
        debug.log(value62);     //2

39. any:序列中是否存在满足条件的元素

        var value63 = array1.any(i => i > 0);
        debug.log(value63);     //true

40. all:序列中是否全部元素都满足条件

        var value64 = array1.all(i => i > 0);
        debug.log(value64);     //false

41. append:将一个值追加到序列末尾

        var value65 = array1.append(10);
        testlog(value65);     // - 0 - 1 - 2 - 3 - 4 - 10

42. aggregate:连续对序列中的各个元素应用给定的函数

        //aggregate 01
        //对序列应用累加器函数  将指定的种子值用作累加器初始值  并使用指定的函数选择结果值
        //public static tresult aggregate<tsource, taccumulate, tresult>(this ienumerable<tsource> source, taccumulate seed, func<taccumulate, tsource, taccumulate> func, func<taccumulate, tresult> resultselector);
        //aggregate 02
        //对序列应用累加器函数  将指定的种子值用作累加器初始值
        //public static taccumulate aggregate<tsource, taccumulate>(this ienumerable<tsource> source, taccumulate seed, func<taccumulate, tsource, taccumulate> func);
        //aggregate 03
        //对序列应用累加器函数
        //public static tsource aggregate<tsource>(this ienumerable<tsource> source, func<tsource, tsource, tsource> func);
        //tsource : source的元素类型
        //taccumulate : 累加器值的类型
        //tresult : 结果值的类型
        //source  ienumerable<tsource> : 要应用累加器的序列ienumerable<t>
        //seed  taccumulate : 累加器的初始值
        //func  func<taccumulate, tsource, taccumulate> : 要对每个元素调用的累加器函数
        //resultselector  func<taccumulate, tresult> : 将累加器的最终值转换为结果值的函数
        string[] fruits = { "apple", "mango", "orange", "passionfruit", "grape" };
        //aggregate 01 demo 查找长度最长的字符串
        string longestname =
            fruits.aggregate("banana", (longest, next) => next.length > longest.length ? next : longest, fruit => fruit.toupper());
        debug.log("longestname : " + longestname);
        //aggregate 02 demo 查找名字以"e"结尾的的数量
        int count = fruits.aggregate(0, (total, next) => next.endswith("e") ? total + 1 : total);
        debug.log("count : " + count);
        //aggregate 03 demo 颠倒字符串顺序
        string sentence = "the quick brown fox jumps over the lazy dog";
        // split the string into individual words.
        string[] words = sentence.split(' ');
        // prepend each word to the beginning of the new sentence to reverse the word order.
        string reversed = words.aggregate((workingsentence, next) => next + " " + workingsentence);
        debug.log("reversed : " + reversed);
        //累加字典dictionary的value
        dictionary<string, int> numdic = new dictionary<string, int>();
        int totalnum = numdic.aggregate(0, (total, next) => total += next.value);

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