Операции с множествами (C#)

Операции над множествами в LINQ означают запросы, которые создают результирующий набор на основе присутствия или отсутствия эквивалентных элементов в тех же или разных коллекциях.

Distinct и DistinctBy.

В следующем примере показано поведение метода Enumerable.Distinct применительно к последовательности строк. Возвращаемая последовательность содержит уникальные элементы из входной последовательности.

string[] words = ["the", "quick", "brown", "fox", "jumped", "over", "the", "lazy", "dog"];

IEnumerable<string> query = from word in words.Distinct()
                            select word;

foreach (var str in query)
{
    Console.WriteLine(str);
}

/* This code produces the following output:
 *
 * the
 * quick
 * brown
 * fox
 * jumped
 * over
 * lazy
 * dog
 */

Альтернативным способом вместо Distinct может стать DistinctBy, который принимает keySelector. keySelector используется как сравнительный дискриминатор для типа источника. В следующем коде слова разделяются на основе их Length, и отображается первое слово каждой длины.

string[] words = ["the", "quick", "brown", "fox", "jumped", "over", "the", "lazy", "dog"];

foreach (string word in words.DistinctBy(p => p.Length))
{
    Console.WriteLine(word);
}

// This code produces the following output:
//     the
//     quick
//     jumped
//     over

Except и ExceptBy.

В следующем примере показано поведение Enumerable.Except. Возвращаемая последовательность содержит только элементы из первой входной последовательности, которая не входит во вторую входную последовательность.

public enum GradeLevel
{
    FirstYear = 1,
    SecondYear,
    ThirdYear,
    FourthYear
};

public class Student
{
    public required string FirstName { get; init; }
    public required string LastName { get; init; }
    public required int ID { get; init; }

    public required GradeLevel Year { get; init; }
    public required List<int> Scores { get; init; }

    public required int DepartmentID { get; init; }
}

public class Teacher
{
    public required string First { get; init; }
    public required string Last { get; init; }
    public required int ID { get; init; }
    public required string City { get; init; }
}

public class Department
{
    public required string Name { get; init; }
    public int ID { get; init; }

    public required int TeacherID { get; init; }
}

string[] words1 = ["the", "quick", "brown", "fox"];
string[] words2 = ["jumped", "over", "the", "lazy", "dog"];

IEnumerable<string> query = from word in words1.Except(words2)
                            select word;

foreach (var str in query)
{
    Console.WriteLine(str);
}

/* This code produces the following output:
 *
 * quick
 * brown
 * fox
 */

Вместо ExceptBy можно использовать метод Except, который принимает две последовательности потенциально разнородных типов и keySelector. Это keySelector тот же тип, что и тип первой коллекции. Рассмотрим следующий массив Teacher и идентификаторы преподавателей, которых нужно исключить. Чтобы найти преподавателей в первой коллекции, которая не находится во второй коллекции, можно проецировать идентификатор преподавателя на вторую коллекцию:

int[] teachersToExclude =
[
    901,    // English
    965,    // Mathematics
    932,    // Engineering
    945,    // Economics
    987,    // Physics
    901     // Chemistry
];

foreach (Teacher teacher in
    teachers.ExceptBy(
        teachersToExclude, teacher => teacher.ID))
{
    Console.WriteLine($"{teacher.First} {teacher.Last}");
}

В приведенном выше коде C#:

• Массив teachers фильтруется, чтобы включать только тех учителей, которых нет в массиве teachersToExclude.
• Массив teachersToExclude содержит ID значение для всех руководителей отделов.
• Вызов ExceptBy приводит к образованию нового набора значений, которые записываются в консоль.

Новый набор значений имеет тип Teacher, который соответствует типу первой коллекции. Каждый teacher в массиве teachers, не имеющий соответствующего значения идентификатора в массиве teachersToExclude, записывается в консоль teachersToExclude.

Intersect и IntersectBy.

В следующем примере показано поведение Enumerable.Intersect. Возвращаемая последовательность содержит элементы, общие для обеих входных последовательностей.

string[] words1 = ["the", "quick", "brown", "fox"];
string[] words2 = ["jumped", "over", "the", "lazy", "dog"];

IEnumerable<string> query = from word in words1.Intersect(words2)
                            select word;

foreach (var str in query)
{
    Console.WriteLine(str);
}

/* This code produces the following output:
 *
 * the
 */

Вместо IntersectBy можно использовать метод Intersect, который принимает две последовательности потенциально разнородных типов и keySelector. keySelector используется как сравнительный дискриминатор для типа второй коллекции. Рассмотрим следующие массивы учащихся и преподавателей. Запрос соответствует элементам в каждой последовательности по имени, чтобы найти тех учащихся, которые также являются преподавателями:

foreach (Student person in
    students.IntersectBy(
        teachers.Select(t => (t.First, t.Last)), s => (s.FirstName, s.LastName)))
{
    Console.WriteLine($"{person.FirstName} {person.LastName}");
}

В приведенном выше коде C#:

• Запрос создает пересечение Teacher и Student посредством сравнения имен.
• В результирующей последовательности присутствуют только люди, найденные в обоих массивах.
• Полученные экземпляры Student записываются в консоль.

Union и UnionBy.

В следующем примере показана операция объединения двух последовательностей строк. Возвращаемая последовательность содержит уникальные элементы из обеих входных последовательностей.

string[] words1 = ["the", "quick", "brown", "fox"];
string[] words2 = ["jumped", "over", "the", "lazy", "dog"];

IEnumerable<string> query = from word in words1.Union(words2)
                            select word;

foreach (var str in query)
{
    Console.WriteLine(str);
}

/* This code produces the following output:
 *
 * the
 * quick
 * brown
 * fox
 * jumped
 * over
 * lazy
 * dog
*/

Вместо UnionBy можно использовать метод Union, который принимает две последовательности одного типа и keySelector. keySelector используется как сравнительный дискриминатор для типа источника. Следующий запрос создает список всех людей, которые являются учащимися или преподавателями. Учащиеся, которые также являются учителями, добавляются в набор профсоюзов только один раз:

foreach (var person in
    students.Select(s => (s.FirstName, s.LastName)).UnionBy(
        teachers.Select(t => (FirstName: t.First, LastName: t.Last)), s => (s.FirstName, s.LastName)))
{
    Console.WriteLine($"{person.FirstName} {person.LastName}");
}

В приведенном выше коде C#:

• teachers и students массивы объединяются, используя их имена в качестве селектора ключей.
• Полученные имена записываются в консоль.

См. также

• System.Linq
• Нахождение разности множеств между двумя списками (LINQ) (C#)