LINQ基础(二)

  本文主要介绍LINQ查询操作符
  LINQ查询为最常用的操作符定义了一个声明语法。还有许多查询操作符可用于Enumerable类。

  下面的例子需要用到LINQ基础(一)(http://www.cnblogs.com/afei-24/p/6841361.html)的一些代码

1.筛选
  LINQ查询使用where子句添加条件表达式来筛选,where子句可以合并多个表达式。

var racers = from r in Formula1.GetChampions()
where r.Wins> &&
(r.Country == "Brazil" || r.Country =="Austria")
select r; foreach(var r in racers)
{
Console.WriteLine("{0:A}", r);
}

  上述LINQ表达式映射为C# LINQ查询的扩展方法:
  var racers = Formula1.GetChampions().Where(r =>r.Wins>15 &&
    (r.Country == "Brazil" || r.Country =="Austria")).Select(r => r);
  注意,并不是所以查询都可以使用LINQ查询语法,也不是所有的扩展方法都映射到LINQ查询。高级查询需要使用扩展方法。

2.用索引筛选
  不能使用LINQ查询的一个例子是Where()方法的重载。在WHere()方法的重载中,可以传递第二个参数————索引。索引是筛选器返回的每个结果的计数器。可以在表达式中使用这个索引,执行基于索引的计算:

var racers = Formula1.GetChampions().
Where((r, index) => r.LastName.StartsWith("A") && index % != );
foreach (var r in racers)
{
Console.WriteLine("{0:A}", r);
}

3.类型筛选
  为了进行基于类型的筛选,可以使用OfType()扩展方法。

object[] data = { "one", , , "four", "five",  };
var query = data.OfType<string>();
foreach (var s in query)
{
Console.WriteLine(s);
}

  输出:
    one
    four
    five
  从集合仅返回字符串。

4.复合的from子句
  如果需要根据对象的成员进行筛选,而该成员本身是一个系列,就可以使用复合from子句。例如,LINQ基础(一)(http://www.cnblogs.com/afei-24/p/6841361.html)中的Racer类定义了一个属性Cars,Cars是一个字符串数组。

  筛选驾驶Ferrari的所以冠军:  

  var ferrariDrivers = from r in Formula1.GetChampions()
from c in r.Cars
where c == "Ferrari"
orderby r.LastName
select r.FirstName + " " + r.LastName; foreach (var racer in ferrariDrivers)
{
Console.WriteLine(racer);
}

  第一个from子句访问Formula1.GetChampions()方法返回的Racer对象,第二个from子句访问Racer类的Cars属性,以返回所以sting类型的赛车。

  C#编译器把复合的from子句和LINQ查询转换为SelectMany()扩展方法。SelectMany()扩展方法可以迭代序列中的序列。
  SelectMany()的重载版本:
  public static IEnumerable<TResult> SelectMany<TSource, TCollection, TResult>(this IEnumerable<TSource> source,
    Func<TSource, IEnumerable<TCollection>> collectionSelector,
      Func<TSource, TCollection, TResult> resultSelector);
  第一个参数是隐式参数,它从Formula1.GetChampions()方法接受Racer对象序列。第二个参数是collectionSelector委托,其中定义了内部序列,是序列的序列,本例子为Cars。第三个参数也是一个委托,为每个Racer对象的Cars属性的每个元素调用这个委托。
  这里Cars是一个字符串数组,会将每个Racer和每个字符串作为参数,调用这个委托。  

var ferrariDrivers = Formula1.GetChampions().SelectMany(
c => c.Cars, (r, s) => new { Racer=r,Car =s}).Where(
s =>s.Car == "Ferrari").OrderBy(
r => r.Racer.LastName).Select(r => r.Racer.FirstName + " " + r.Racer.LastName); foreach (var racer in ferrariDrivers)
{
Console.WriteLine(racer);
}

5.排序
  要对序列排序,可以使用前面使用过的orderby.也可以使用orderrby descending子句(降序)。

var racers = (from r in Formula1.GetChampions()
orderby r.Country descending
select r); foreach (var racer in racers)
{
Console.WriteLine("{0}: {1}, {2}", racer.Country, racer.LastName, racer.FirstName);
}

  orderby子句解析为OrderBy()方法,orderby r.Country descending解析为OrderByDescending()方法:
  var racers = Formula1.GetChampions().OrderByDescending(r => r.Country).Select(r=>r);
  OrderBy()和OrderByDescending()方法返回IOrderEnumerable<TSource>。这个接口派生自IEnumerable<TSource>接口,但包含一个额外的方法CreateOrderEnumerable<TSource>()方法。这个方法用于进一步给序列排序,可以在最后一个参数指定升序还是降序:
  

// 摘要:
// 根据某个键对 System.Linq.IOrderedEnumerable<TElement> 的元素执行后续排序。
//
// 参数:
// keySelector:
// 用于提取每个元素的键的 System.Func<T,TResult>。
//
// comparer:
// 用于比较键在返回序列中的位置的 System.Collections.Generic.IComparer<T>。
//
// descending:
// 如果为 true,则对元素进行降序排序;如果为 false,则对元素进行升序排序。
//
// 类型参数:
// TKey:
// keySelector 生成的键的类型。
//
// 返回结果:
// 一个 System.Linq.IOrderedEnumerable<TElement>,其元素按键排序。
IOrderedEnumerable<TElement> CreateOrderedEnumerable<TKey>(Func<TElement, TKey> keySelector, IComparer<TKey> comparer, bool descending);

  例子:

// Create an array of strings to sort.
string[] fruits = { "apricot", "orange", "banana", "mango", "apple", "grape", "strawberry" };
// First sort the strings by their length.
IOrderedEnumerable<string> sortedFruits2 =
fruits.OrderBy(fruit => fruit.Length);
// Secondarily sort the strings alphabetically, using the default comparer.
IOrderedEnumerable<string> sortedFruits3 =
sortedFruits2.CreateOrderedEnumerable<string>(
fruit => fruit,
Comparer<string>.Default, false);

  使用ThenBy和ThenByDescending()方法进行进一步排序,可以添加任意多个:
  var racers = Formula1.GetChampions().OrderByDescending(r => r.Country).ThenByDescending(
    r => r.LastName).ThenByDescending(r => r.FirstName).Select(r => r);

6.分组
  要根据一个关键字值对查询结果分组,可以使用group子句。

// group r by r.Country into g 根据Country属性组合所有的赛车手,并定义为一个新的集合g,用于访问分组的结果信息。
//select子句创建一个带Country和Count属性的匿名类型。Country = g.Key Key是r.Country
var countries = from r in Formula1.GetChampions()
group r by r.Country into g
orderby g.Count() descending, g.Key
where g.Count() >=
select new
{
Country = g.Key,
Count = g.Count()
};
foreach (var item in countries)
{
Console.WriteLine("{0, -10} {1}", item.Country, item.Count);
}

  输出:
  LINQ基础(二)

  使用扩展方法执行相同的操作,把group r by r.Country 子句解析为GroupBy()方法。在GroupBy()方法的声明中,它返回实现了IGrouping<TKey, TSource>接口的枚举对象。IGrouping<TKey, TSource>接口定义了Key属性,所以在调用了这个方法后,可以访问分组的关键字:
  public static IEnumerable<IGrouping<TKey, TSource>> GroupBy<TSource, TKey>(this IEnumerable<TSource> source,
    Func<TSource, TKey> keySelector);
  使用GroupBy方法:

 var countries = Formula1.GetChampions().GroupBy(r => r.Country).OrderByDescending(
g => g.Count()).ThenBy(g => g.Key).Where(g => g.Count() >= ).Select(
g=>new
{
Country = g.Key,
Count = g.Count()
});

7.对嵌套的对象分组
  如果得到的分组的对象需要包含嵌套的序列,就可以改变select子句创建匿名类型。
  

//返回的对象不仅需要包含国家名和赛车手这两个属性,还应包含赛车手集合。
//使用from r1 in g orderby r1.LastName select r1.FirstName + " " + r1.LastName 内部子句
var countries = from r in Formula1.GetChampions()
group r by r.Country into g
orderby g.Count() descending, g.Key
where g.Count() >=
select new
{
Country = g.Key,
Count = g.Count(),
Racers = from r1 in g
orderby r1.LastName
select r1.FirstName + " " + r1.LastName
};
foreach (var item in countries)
{
Console.WriteLine("{0, -10} {1}", item.Country, item.Count);
foreach (var name in item.Racers)
{
Console.Write("{0}; ", name);
}
Console.WriteLine();
}

8.内连接
  使用join子句可以根据特定的条件合并两个数据源,但之前要获得两个连接的列表。
  使用了LINQ基础(一)(http://www.cnblogs.com/afei-24/p/6841361.html)的代码  

//GetChampions获得冠军赛车手
var racers = from r in Formula1.GetChampions()
from y in r.Years
select new
{
Year = y,
Name = r.FirstName + " " + r.LastName
};
//GetContructorChampions获取冠军车队
var teams = from t in Formula1.GetContructorChampions()
from y in t.Years
select new
{
Year = y,
Name = t.Name
};
//得到每一年获得冠军的赛车手和车队
//通过join t in teams on r.Year equals t.Year into rt 子句连接两个数据源
var racersAndTeams =
(from r in racers
join t in teams on r.Year equals t.Year into rt
from t in rt.DefaultIfEmpty()
orderby r.Year
select new
{
Year = r.Year,
Champion = r.Name,
Constructor = t == null ? "no constructor championship" : t.Name
}); Console.WriteLine("Year Champion\t\t Constructor Title");
foreach (var item in racersAndTeams)
{
Console.WriteLine("{0}: {1,-20} {2}",
item.Year, item.Champion, item.Constructor);
}

9.左连接
  使用内连接返回匹配r.Year equals t.Year的结果。左连接返回左边数据源的全部元素,即使在右边的数据源中没有匹配的元素。
  

var racers = from r in Formula1.GetChampions()
from y in r.Years
select new
{
Year = y,
Name = r.FirstName + " " + r.LastName
}; var teams = from t in Formula1.GetContructorChampions()
from y in t.Years
select new
{
Year = y,
Name = t.Name
};
//左连接用join和DefaultIfEmpty方法定义。
//如果查询到左侧数据源没有和右边数据源Year相同的结果,使用DefaultIfEmpty方法定义右侧的默认值(为空)
var racersAndTeams =
(from r in racers
join t in teams on r.Year equals t.Year into rt
from t in rt.DefaultIfEmpty()
orderby r.Year
select new
{
Year = r.Year,
Champion = r.Name,
Constructor = t == null ? "no constructor championship" : t.Name
}); Console.WriteLine("Year Champion\t\t Constructor Title");
foreach (var item in racersAndTeams)
{
Console.WriteLine("{0}: {1,-20} {2}",
item.Year, item.Champion, item.Constructor);
}

10.组连接
  组连接类似内连接,内连接通过某一项连接两个数据源(如 r.Year equals t.Year),组连接使用一组项连接,例如下面的例子,
  通过 new
    {
      FirstName = r.FirstName,
      LastName = r.LastName
    }
    equals
    new
    {
      FirstName = r2.FirstName,
      LastName = r2.LastName
    }
  连接两个数据源
  

var racers = Formula1.GetChampionships()
.SelectMany(cs => new List<RacerInfo>()
{
new RacerInfo {
Year = cs.Year,
Position = ,
FirstName = cs.First.FirstName(),
LastName = cs.First.LastName()
},
new RacerInfo {
Year = cs.Year,
Position = ,
FirstName = cs.Second.FirstName(),
LastName = cs.Second.LastName()
},
new RacerInfo {
Year = cs.Year,
Position = ,
FirstName = cs.Third.FirstName(),
LastName = cs.Third.LastName()
}
}); var q = (from r in Formula1.GetChampions()
join r2 in racers on
new
{
FirstName = r.FirstName,
LastName = r.LastName
}
equals
new
{
FirstName = r2.FirstName,
LastName = r2.LastName
}
into yearResults
select new
{
FirstName = r.FirstName,
LastName = r.LastName,
Wins = r.Wins,
Starts = r.Starts,
Results = yearResults
}); foreach (var r in q)
{
Console.WriteLine("{0} {1}", r.FirstName, r.LastName);
foreach (var results in r.Results)
{
Console.WriteLine("{0} {1}", results.Year, results.Position);
}
}

11.集合操作
  扩展方法Distinct(),Union(),Intersect()(获取交集),Except()都是集合操作。  

//获取同时驾驶Ferrari和驾驶McLaren获得过冠军的赛车手
static void SetOperations()
{
//定义一个委托,用来查询驾驶Ferrari获得过冠军的赛车手和驾驶McLaren获得过冠军的赛车手
Func<string, IEnumerable<Racer>> racersByCar =
car => from r in Formula1.GetChampions()
from c in r.Cars
where c == car
orderby r.LastName
select r; Console.WriteLine("World champion with Ferrari and McLaren");
//使用Intersect方法获取两个数据源的交集
foreach (var racer in racersByCar("Ferrari").Intersect(racersByCar("McLaren")))
{
Console.WriteLine(racer);
}
}

12.合并
  Zip()方法是.NET 4.0新增的,允许用一个为此函数把两个相关的序列合并为一个。
  对于合并,第一个集合中的第一项与第二个集合的第一项合并,第一个集合中的第二项与第二个集合的第二项合并,以此类推。如果两个序列的项数不同,Zip()方法就会在达到较小集合的末尾时停止。

  第一个集合中的元素有一个Name属性,第二个集合中的元素有LastName和Starts属性。
  在racerNames集合上使用Zip()方法,需要把第二个集合racerNamesAndStarts作为第一个参数。第二个参数是一个委托,它通过参数first接受第一个集合的元素,通过参数second接受第二个集合的元素。其实现代码返回一个字符串:  

var racerNames = from r in Formula1.GetChampions()
where r.Country == "Italy"
orderby r.Wins descending
select new
{
Name = r.FirstName + " " + r.LastName
}; var racerNamesAndStarts = from r in Formula1.GetChampions()
where r.Country == "Italy"
orderby r.Wins descending
select new
{
LastName = r.LastName,
Starts = r.Starts
}; var racers = racerNames.Zip(racerNamesAndStarts, (first, second) => first.Name + ", starts: " + second.Starts);
foreach (var r in racers)
{
Console.WriteLine(r);
}

13.分区
  扩展方法Take()和Skip()等的分区操作可用于分页。
  例如,在第一页只显示5个赛车手,下一页显示接下来的5个赛车手...
  Skip(page * pageSize)方法调到指定索引出,忽略前面的数据。Take(pageSize)方法显示pageSize条数据
  

 int pageSize = ;

          int numberPages = (int)Math.Ceiling(Formula1.GetChampions().Count() /
(double)pageSize); for (int page = ; page < numberPages; page++)
{
Console.WriteLine("Page {0}", page); var racers =
(from r in Formula1.GetChampions()
orderby r.LastName, r.FirstName
select r.FirstName + " " + r.LastName).
Skip(page * pageSize).Take(pageSize); foreach (var name in racers)
{
Console.WriteLine(name);
}
Console.WriteLine();
}

  TakeWhile()和SkipWhile()方法,传递一个委托,满足这个条件的数据就提取或跳转:
  public static IEnumerable<TSource> SkipWhile<TSource>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, bool> predicate);

14.聚合操作符
  聚合操作符(如Count(),Sum(),Min(),Max(),Average(),Aggregate())不返回一个序列,而是返回一个值。
  例如,使用Count方法应用于Racer的Years属性,筛选获得冠军次数超过3次的赛车手。因为多次使用r.Years.Count(),所以使用let子句定义了一个变量。  

  

var query = from r in Formula1.GetChampions()
let numberYears = r.Years.Count()
where numberYears >=
orderby numberYears descending, r.LastName
select new
{
Name = r.FirstName + " " + r.LastName,
TimesChampion = numberYears
}; foreach (var r in query)
{
Console.WriteLine("{0} {1}", r.Name, r.TimesChampion);
}

  Aggregate()方法传递一个委托,将数据源中的每个元素作为委托的参数,并使用指定的函数累加。

15.转换操作符
  LINQ基础(一)(http://www.cnblogs.com/afei-24/p/6841361.html)提到,查询会推迟到迭代数据项时才执行,使用转换操作符会立即执行查询,把查询结果放在数组,列表和字典中。  

    

//转换为数组
var names = new List<string> { "Nino", "Alberto", "Juan", "Mike", "Phil" }; var namesWithJ = (from n in names
where n.StartsWith("J")
orderby n
select n).ToList();

  转换为Lookup<TKey,TElement>
  

//把Car赛车属性作为键,每个键关联多个车手Racer
var racers = (from r in Formula1.GetChampions()
from c in r.Cars
select new
{
Car = c,
Racer = r
}).ToLookup(cr => cr.Car, cr => cr.Racer);
foreach (var v in racers)
{
Console.Write(v.Key+"........");
foreach (var k in racers[v.Key])
{
Console.WriteLine(k);
}
}

  ToLookup(cr => cr.Car, cr => cr.Racer)方法的一个重载版本传递一个键和一个元素选择器

  如果需要在非类型化的集合上使用LINQ查询,可以使用Cast()方法,定义强类型化的查询:  

var list = new System.Collections.ArrayList(Formula1.GetChampions() as System.Collections.ICollection);

          var query = from r in list.Cast<Racer>()
where r.Country == "USA"
orderby r.Wins descending
select r;
foreach (var racer in query)
{
Console.WriteLine("{0:A}", racer);
}

  Cast<Racer>()将 System.Collections.IEnumerable 的元素强制转换为指定的类型。

16.生成操作符
  生成操作符Range(),Empty(),Repeat()方法不是扩展方法,而是返回序列的正常静态方法。在LING to Object中,这些方法可用于Enumerable类。
  Range()方法用来填充一个范围的数字。第一个参数作为起始值,第二个参数作为要填充的项数:
    var values = Enumerable.Range(1,20);
  结果为1至20的集合。

  可以把该结果与其它扩展方法合并:
    var values = Enumerable.Range(1,20).Select(n=> n*3);

  Empty()方法返回一个不返回值的迭代器,它用于需要一个集合的参数,其中可以给参数传递空集合。
  Repeat()方法返回指定个数的重复值的集合迭代器。

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