LINQ 學習之路

来源:https://www.cnblogs.com/baiye123/archive/2023/08/22/17647997.html
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## 一、為什麼要使用 LINQ 要理解為什麼使用 LINQ，先來看下下麵的例子 例子：要統計字元串中每個字母出現的頻率（忽略大小寫），然後按照從高到低的順序輸出出現頻率高於2次和其出現的的頻率。如果用傳統的 Sql 語句來寫，一定是非常的繁雜，如果用 LINQ 語句來寫，效果如下 ```c# st ...


一、為什麼要使用 LINQ

要理解為什麼使用 LINQ，先來看下下麵的例子

例子：要統計字元串中每個字母出現的頻率（忽略大小寫），然後按照從高到低的順序輸出出現頻率高於2次和其出現的的頻率。如果用傳統的 Sql 語句來寫，一定是非常的繁雜，如果用 LINQ 語句來寫，效果如下

string strs = "hello word, Hehehe";
var items = strs.Where(c => char.IsLetter(c)) //過濾非字元
            .Select(c => char.IsLower(c))  //大小寫都轉換成小寫
            .GroupBy(c => c) //根據字母進行分組
            .Where(g => g.Count() > 2) //過濾掉出現次數 <=2
            .OrderByDescending(g => g.Count()) //按次數排序
            .Select(g => new { Char = g.Key, Count = g.Count() });

使用 Linq 來實現，簡單、清晰、明瞭。這裡就體現了 LINQ 的一大好處：讓數據處理變得簡單

二、揭秘 LINQ 方法的背後

瞭解 LINQ 方法背後做了些什麼，可以讓我們更好的使用 LINQ。下麵以 Wherr 方法為例，寫一個我們自己的 MyWhere 方法

LINQ 提供了很多集合的擴展方法，配合 lambda 能簡化數據處理

例子：有一個 [3, 15, 88, 4, 77, 42, 8] 的數組，要得到它 >10 的值

int[] num = new int[] { 3, 15, 88, 4, 77, 42, 8 };
//使用原本的Where
IEnumerable<int> result = num.Where(r => r > 10);
foreach (int i in result)
{
    Console.WriteLine(i);
});
}

static void Main(string[] args)
{
    int[] num = new int[] { 3, 15, 88, 4, 77, 42, 8 };
    //使用我們自己寫的MyWhere方法
    var result2 = MyWhere2(num, r => r > 10);
    foreach (int i in result2)
    {
        Console.WriteLine(i);
    }           
}
public static IEnumerable<int> MyWhere(IEnumerable<int> items, Func<int, bool> f)
{
    List<int> result = new List<int>();
    foreach (var i in items)
    {
        if (f(i) == true)
        {
            result.Add(i);
        }
    }
    return result;
}

在上述代碼中，MyWhere 方法是根據我們的需求來寫的一個擴展方法，它要求傳入一個IEnumerable 類型的參數和一個 Func<int,bool> 委托類型的參數，在方法中，新建一個 List 集合用於存值，遍歷傳入的數組，符合條件就存入集合中，最後返回集合。

三、LINQ 的擴展方法

LINQ 關鍵的功能是提供了集合類的擴展方法，所以實現了 IEnumerable 介面的類都可以使用這些方法，這是方法並不是 IEnumerable 中的方法，而是以擴展方法的存在於System.Linq 命名空間的靜態類中

準備一些測試數據

class Employee
{
    public long Id { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
    public bool Gender { get; set; }
    public int Salary { get; set; }
    public override string ToString()
    {
        return $"Id={Id},Name={Name},Age={Age},Gender={Gender},Salary={Salary}";
    }
}

Where（數據過濾）

Where 方法是根據條件對數據進行過濾

語法如下：

IEnumerable<Employee> items = list.Where(e => e.Age > 25);
foreach (var item in items)
{
    Console.WriteLine(item);
}

Count（獲取數據條數）

語法如下：

 //返回一個數字，表示指定序列中滿足條件的元素個數。
 Console.WriteLine(list.Count(e => e.Salary > 5000 || e.Age > 25));

Any（判斷是否有一條數據滿足條件）

語法如下：

//是否至少有一條數據
//性能比 Count 要高，Count 會遍歷所有數據才返回結果，Any 在遍曆數據時遇到滿足條件的數據就直接返回結果
Console.WriteLine(list.Any(e => e.Salary == 8000));
Console.WriteLine(list.Where(e=>e.Salary>8000).Any());

Single、SingleOrDefault、First、FirstOrDefault（獲取一條數據）

語法如下：

//有且只有一條數據，如果沒有符合條件的數據或者存在大於一條符合條件的數據，都會報錯
Console.WriteLine(list.Single(s => s.Name == "張德開"));
//有且只有一條數據，返回該條數據，否則返回預設值，如果匹配到多條數據，則會報錯
Console.WriteLine(list.SingleOrDefault(s => s.Age == 18));
//匹配到多條數據時，返回第一條數據，沒有匹配到數據時，則會報錯
Console.WriteLine(list.First(e => e.Age > 30));
//匹配到多條數據時，返回第一條數據，否則返回預設值
Console.WriteLine(list.FirstOrDefault(e => e.Age > 30));

OrderBy、OrderByDescending（排序）

語法如下：

 //升序排序
 IEnumerable<Employee> e = list.OrderBy(s => s.Age);
 //降序排序
 e = list.OrderByDescending(s => s.Salary);
 e = list.OrderByDescending(s => s.Name[s.Name.Length - 1]);
 //可以在OrderBy、OrderByDescending後面繼續使用ThenBy、ThenByDescending進行多規則排序
 e = list.OrderBy(s => s.Age).ThenBy(s => s.Salary);
 foreach (var item in e)
 {
     Console.WriteLine(item);
 }

Sike()、Take()（限制結果集）

語法如下：

// Skip(n) 跳過 n 條數據，Take(n) 獲取 n 條數據
var items2 = list.Skip(3).Take(2);
items2 = list.Where(e => e.Age >= 25).OrderBy(e => e.Age).Skip(2).Take(3);
foreach (var item in items2)
{
 Console.WriteLine(item);
}

聚合函數

Max（最大值）、Min（最小值）、Average（平均值）、Sun（總和）、Count（總數）

語法如下：

//最大年齡
Console.WriteLine(list.Max(e => e.Age));
//最低工資
Console.WriteLine(list.Min(e => e.Salary));
//平均工資
Console.WriteLine(list.Average(e => e.Salary));
//所有人總工資
Console.WriteLine(list.Sum(e => e.Salary));
//女員工數量
Console.WriteLine(list.Count(e => e.Gender == false));

GroupBy（分組）

GroupBy 方法的參數 keySelector 是分組條件表達式，GroupBy 方法的返回值為IGrouping<TKey, TSource> 類型的泛型 IEnumerable。IGrouping 是繼承自 IEnumerable的介面，IGrouping 中唯一的成員就是 Key 屬性，表示這一組數據的數據項，由於IGrouping 是繼承自 IEnumerable 介面的，因此我們依然可以使用 Count、Min、Average等方法對組內數據進行聚合運算

語法如下：

 //根據年齡進行分組
 IEnumerable<IGrouping<int, Employee>> items3 = list.GroupBy(e => e.Age);
 foreach (IGrouping<int, Employee> g in items3)
 {
     Console.WriteLine(g.Key);
     foreach (Employee e in g)
     {
         Console.WriteLine(e);
     }
 }

綜合案例：

//根據年齡分組，獲取每組人數，最大工資，平均工資，用var簡化編程
var item3 = list.GroupBy(e => e.Age);
foreach (var g in item3)
{
    Console.WriteLine("每組人數：" + g.Count());
    Console.WriteLine("最大工資：" + g.Max(e => e.Salary));
    Console.WriteLine("平均工資：" + g.Average(e => e.Salary));
    foreach (var e in g)
    {
        Console.WriteLine(e);
    }
}

Select（投影）

可以對集合使用 Select 方法進行投影操作，通俗來講就是把集合中的每一項逐漸轉換為另外一種類型，Select 方法的參數是轉換的表達式。

語法如下：

//把集合中的每一項轉換成另一個類型
var items4 = list.Select(e => e.Age);
//Select 方法把 bool 的 Gender 轉換為字元串類型，Select 方法的返回值為 IEnumerable<string> 類型
var items4 = list.Where(e => e.Salary > 5000).Select(e => e.Gender ? "男" : "女");
//根據年齡分組，然後統計各組人數、年齡、最高工資、最低工資
var items4 = list.GroupBy(e => e.Age).Select(s => new { NianLing = s.Key, MaxS = s.Max(e => e.Salary), MinS = s.Min(e => e.Salary), RenShu = s.Count() });
foreach (var e in items4)
{
    Console.WriteLine(e.NianLing + ',' + e.MaxS + "," + e.MinS + ',' + e.RenShu);
}

集合轉換

語法如下：

// ToList() 將其他類型轉換為 List<T> 類型
List<Employee> empList = list.Where(e => e.Age > 25).ToList();
// ToArray() 將其他類型轉換為數組
Employee[] empArr = list.Where(e => e.Salary > 5000).ToArray();

鏈式調用

上述介紹的這些方法，Where、Count、OrderBy、GroupBy 等方法的返回值都是 IEnumerable 類型，因此它們是可以鏈式調用的

//獲取 id>2 的數據，然後按照 Age 分組，並且把分組按照 Age 排序，然後取出前三條，最後再投影取得年齡、人數、平均工資
var items5 = list.Where(e => e.Id > 2).GroupBy(g => g.Age).OrderBy(g => g.Key).Take(3)
                .Select(e => new { LianLin = e.Key, renShu = e.Count(), pingJun = e.Average(e => e.Salary) });
foreach (var i in items5)
{
    Console.WriteLine(i.pingJun + "," + i.renShu + "," + i.pingJun);
}

四、LINQ 的另一種寫法

LINQ 有兩種語法，分別為方法語法和查詢語法

//方法語法：使用Where、OrderBy、Selsect等擴展方法來查詢數據的寫法叫做Linq方法語法
var items6 = list.Where(e => e.Salary > 3000).OrderBy(e => e.Age)
                .Select(e => new { e.Name, e.Age, XB = e.Gender ? "男" : "女" });

//查詢語法：使用 LINQ 聲明性查詢語法編寫的查詢語句，在編譯代碼時，查詢語法必須轉換為針對.Net公共語言的的調用，這些方法的調用會調用標準查詢運算符
var items7 = from e in list
             where e.Salary > 3000
             orderby e.Age
             select new
             {
                 e.Name,
                 e.Age,
                 XB = e.Gender ? "男" : "女"
             };

方法語法

“方法語法” 並沒有發明新的語法，用的都是擴展方法、Lambda 表達式等 C# 中已經存在的語法，而 “查詢語法” 則是新的 C# 語法 。編譯器會把 “查詢語法” 編譯成 “方法語法” 形式，因此它們在運行時沒有區別。所有的 “查詢語法” 都能改寫成 “方法語法”，所有的 “方法語法”也能改寫成 “查詢語法” 。

查詢語法

“查詢語法” 看起來更加新穎，而且比 “方法語法” 需要寫的代碼會少一點，但在編寫複雜的查詢條件的時候，用 “方法語法” 編寫的代碼會更清晰

五、小練習

練習一

"85，34，23，45，12，67，60" 計算這些數的平均值

 string s = "85,34,23,45,12,67,60";
 var avg = s.Split(',').Select(e => Convert.ToInt32(e)).Average();
 Console.WriteLine(avg);

練習二

統計一個字元串中每個字母出現的頻率（忽略大小寫），然後按照從高到低的順序輸出出現頻率高於2次的單詞和出現的頻率

string s = "Hello word Hehehe Hahaha";
var items7 = s.Where(e => char.IsLetter(e)).Select(e => char.ToLower(e)).GroupBy(c => c)
    .Select(g => new { g.Key, Count = g.Count() }).OrderBy(g => g.Count).Where(g => g.Count > 2);
foreach (var item in items7)
{
    Console.WriteLine(item);
}

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