Операции проекции (C#)

Проекция относится к операции преобразования объекта в новую форму, которая часто состоит только из этих свойств, которые впоследствии используются. С помощью проекции можно создать новый тип, построенный из каждого объекта. Вы можете проецировать свойство и выполнять над ним математические функции. Также можно проецировать исходный объект, не изменяя его.

Методы стандартных операторов запросов, которые выполняют проецирование, перечислены в следующем разделе.

Методы

Select

В приведенном ниже примере предложение select используется для проецирования первой буквы из каждой строки в списке строк.

List<string> words = ["an", "apple", "a", "day"];

var query = from word in words
            select word.Substring(0, 1);

foreach (string s in query)
{
    Console.WriteLine(s);
}

/* This code produces the following output:

    a
    a
    a
    d
*/

Эквивалентный запрос с использованием синтаксиса метода показан в следующем коде:

List<string> words = ["an", "apple", "a", "day"];

var query = words.Select(word => word.Substring(0, 1));

foreach (string s in query)
{
    Console.WriteLine(s);
}

/* This code produces the following output:

    a
    a
    a
    d
*/

SelectMany

В приведенном ниже примере несколько предложений from используются для проецирования каждого слова из каждой строки в списке строк.

List<string> phrases = ["an apple a day", "the quick brown fox"];

var query = from phrase in phrases
            from word in phrase.Split(' ')
            select word;

foreach (string s in query)
{
    Console.WriteLine(s);
}

/* This code produces the following output:

    an
    apple
    a
    day
    the
    quick
    brown
    fox
*/

Эквивалентный запрос с использованием синтаксиса метода показан в следующем коде:

List<string> phrases = ["an apple a day", "the quick brown fox"];

var query = phrases.SelectMany(phrases => phrases.Split(' '));

foreach (string s in query)
{
    Console.WriteLine(s);
}

/* This code produces the following output:

    an
    apple
    a
    day
    the
    quick
    brown
    fox
*/

Метод SelectMany также может сформировать комбинацию сопоставления каждого элемента в первой последовательности с каждым элементом во второй последовательности:

var query = from number in numbers
            from letter in letters
            select (number, letter);

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

Эквивалентный запрос с использованием синтаксиса метода показан в следующем коде:

var method = numbers
    .SelectMany(number => letters,
    (number, letter) => (number, letter));

foreach (var item in method)
{
    Console.WriteLine(item);
}

Zip

Существует несколько перегрузок для оператора проекции Zip. Все методы Zip работают для последовательностей с двумя и более потенциально разнородными типами. Первые две перегрузки возвращают кортежи и соответствующий позиционный тип из заданных последовательностей.

Давайте рассмотрим следующие коллекции:

// An int array with 7 elements.
IEnumerable<int> numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7];
// A char array with 6 elements.
IEnumerable<char> letters = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'];

Чтобы объединить эти последовательности с помощью проекции, примените оператор Enumerable.Zip<TFirst,TSecond>(IEnumerable<TFirst>, IEnumerable<TSecond>):

foreach ((int number, char letter) in numbers.Zip(letters))
{
    Console.WriteLine($"Number: {number} zipped with letter: '{letter}'");
}
// This code produces the following output:
//     Number: 1 zipped with letter: 'A'
//     Number: 2 zipped with letter: 'B'
//     Number: 3 zipped with letter: 'C'
//     Number: 4 zipped with letter: 'D'
//     Number: 5 zipped with letter: 'E'
//     Number: 6 zipped with letter: 'F'

Вторая перегрузка принимает последовательность third. Давайте создадим еще одну коллекцию, а именно emoji:

// A string array with 8 elements.
IEnumerable<string> emoji = [ "🤓", "🔥", "🎉", "👀", "⭐", "💜", "✔", "💯"];

Чтобы объединить эти последовательности с помощью проекции, примените оператор Enumerable.Zip<TFirst,TSecond,TThird>(IEnumerable<TFirst>, IEnumerable<TSecond>, IEnumerable<TThird>):

foreach ((int number, char letter, string em) in numbers.Zip(letters, emoji))
{
    Console.WriteLine(
        $"Number: {number} is zipped with letter: '{letter}' and emoji: {em}");
}
// This code produces the following output:
//     Number: 1 is zipped with letter: 'A' and emoji: 🤓
//     Number: 2 is zipped with letter: 'B' and emoji: 🔥
//     Number: 3 is zipped with letter: 'C' and emoji: 🎉
//     Number: 4 is zipped with letter: 'D' and emoji: 👀
//     Number: 5 is zipped with letter: 'E' and emoji: ⭐
//     Number: 6 is zipped with letter: 'F' and emoji: 💜

Как и предыдущая перегрузка, метод Zip проецирует кортеж, но на этот раз с тремя элементами.

Третья перегрузка принимает аргумент Func<TFirst, TSecond, TResult>, который выступает в качестве селектора результатов. Вы можете проецирует новую результирующая последовательность из архивируемых последовательностей.

foreach (string result in
    numbers.Zip(letters, (number, letter) => $"{number} = {letter} ({(int)letter})"))
{
    Console.WriteLine(result);
}
// This code produces the following output:
//     1 = A (65)
//     2 = B (66)
//     3 = C (67)
//     4 = D (68)
//     5 = E (69)
//     6 = F (70)

В предыдущей перегрузке Zip указанная функция применяется к соответствующим элементам numbers и letter, возвращая последовательность результатов string.

Select и SelectMany

Задача обоих методов Select и SelectMany заключается в создании результирующего значения (или значений) из исходных значений. Select создает один результат для каждого исходного значения. Таким образом, общий результат является коллекцией, имеющей то же количество элементов, что и исходная коллекция. В отличие от этого, SelectMany создается один общий результат, содержащий объединенные подколлекции из каждого исходного значения. Функция преобразования, которая передается в качестве аргумента методу SelectMany, должна возвращать перечисляемую последовательность значений для каждого исходного значения. SelectMany объединяет эти перечисленные последовательности для создания одной большой последовательности.

На двух рисунках, приведенных ниже, показаны принципиальные различия между работой этих двух методов. В обоих случаях предполагается, что функция выбора (преобразования) выбирает массив цветов из каждого исходного значения.

На этом рисунке представлено, как Select возвращает коллекцию, которая имеет то же количество элементов, что и исходная коллекция.

На этом рисунке показано, как SelectMany объединяет промежуточные последовательности массивов в один конечный результат, содержащий все значения из промежуточных массивов.

Пример кода

В приведенном ниже примере сравнивается действие Select и SelectMany. Код создает "букет" цветов, принимая элементы из каждого списка имен цветов в исходной коллекции. В следующем примере "одно значение", которое использует функция Select<TSource,TResult>(IEnumerable<TSource>, Func<TSource,TResult>) преобразования, является коллекцией значений. В этом примере требуется дополнительный foreach цикл для перечисления каждой строки в каждой подсеку.

class Bouquet
{
    public required List<string> Flowers { get; init; }
}

static void SelectVsSelectMany()
{
    List<Bouquet> bouquets =
    [
        new Bouquet { Flowers = ["sunflower", "daisy", "daffodil", "larkspur"] },
        new Bouquet { Flowers = ["tulip", "rose", "orchid"] },
        new Bouquet { Flowers = ["gladiolis", "lily", "snapdragon", "aster", "protea"] },
        new Bouquet { Flowers = ["larkspur", "lilac", "iris", "dahlia"] }
    ];

    IEnumerable<List<string>> query1 = bouquets.Select(bq => bq.Flowers);

    IEnumerable<string> query2 = bouquets.SelectMany(bq => bq.Flowers);

    Console.WriteLine("Results by using Select():");
    // Note the extra foreach loop here.
    foreach (IEnumerable<string> collection in query1)
    {
        foreach (string item in collection)
        {
            Console.WriteLine(item);
        }
    }

    Console.WriteLine("\nResults by using SelectMany():");
    foreach (string item in query2)
    {
        Console.WriteLine(item);
    }
}

См. также

• System.Linq
• предложение select
• Заполнение коллекций объектов из нескольких источников (LINQ) (C#)
• Разделение файла на несколько файлов с помощью групп (LINQ) (C#)