C#进阶高级语法之LINQ

2024-06-10 14:28

本文主要是介绍C#进阶高级语法之LINQ,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

🐳简介

LINQ是C#编程语言中的一项强大功能,它通过将查询直接集成到编程语言中,大幅度简化了数据查询的代码编写工作。

LINQ的应用场景:

  • 数据源支持:LINQ可查询的数据源类型极为广泛,包括SQL Server数据库、XML文档、ADO.NET数据集以及任何支持IEnumerable接口的对象集合。
  • 查询表达式:使用LINQ查询表达式,可以对数据源执行复杂的筛选、排序和投影操作。例如,从数据库中检索特定条件的数据记录,或从XML文档中提取符合特定规则的节点。

🐳扩展方法

LINQ中的扩展方法提供了一种声明性的数据查询和操作方式,使得在C#中对集合的操作更为方便和高效。以下是一些常用的LINQ扩展方法:

Where - 这个方法用于过滤出集合中满足指定条件的元素

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };  
var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0).ToList(); // { 2, 4 }

Select - 选择集合中的元素,并可能进行转换

List<string> words = new List<string> { "apple", "banana", "cherry" };  
var wordLengths = words.Select(w => w.Length).ToList(); // { 5, 6, 6 }

SelectMany - 将多个集合合并为一个集合

List<string[]> wordGroups = new List<string[]> { new string[] { "apple", "banana" }, new string[] { "cherry", "date" } };  
var flattened = wordGroups.SelectMany(group => group).ToList(); // { "apple", "banana", "cherry", "date" }

OrderBy 和 ThenBy - 对集合进行排序

List<string> fruits = new List<string> { "banana", "apple", "cherry" };  
var sortedFruits = fruits.OrderBy(f => f).ToList(); // { "apple", "banana", "cherry" }  
// 使用 ThenBy 进行多级排序  
var sortedFruitsByLength = fruits.OrderBy(f => f.Length).ThenBy(f => f).ToList(); // { "apple", "cherry", "banana" }

Any - 检查集合中是否有满足条件的元素

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };  
bool hasEvenNumber = numbers.Any(n => n % 2 == 0); // true

All - 检查集合中所有元素是否都满足条件

List<int> numbers = new List<int> { 2, 4, 6, 8, 10 };  
bool areAllEven = numbers.All(n => n % 2 == 0); // true

Count - 计算集合中满足条件的元素的数量

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };  
int evenCount = numbers.Count(n => n % 2 == 0); // 2

First 和 FirstOrDefault - 获取集合中的第一个元素,或第一个满足条件的元素;如果没有找到,则First会抛出异常,而FirstOrDefault会返回默认值

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };  
int firstEven = numbers.FirstOrDefault(n => n % 2 == 0); // 2

GroupBy - 根据某个键对集合中的元素进行分组

List<string> fruits = new List<string> { "apple", "banana", "cherry", "date", "elderberry" };  
var groupedByFirstLetter = fruits.GroupBy(f => f[0]).ToList(); // 按首字母分组

Take 和 Skip - 分别用于从集合的开始处获取一定数量的元素,或跳过一定数量的元素

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };  
var firstThree = numbers.Take(3).ToList(); // { 1, 2, 3 }  
var lastTwo = numbers.Skip(3).ToList(); // { 4, 5 }

Distinct - 去除集合中的重复元素

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 2, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4 };  
var uniqueNumbers

Single - 用于从集合中返回唯一的元素。如果集合中不包含任何元素或包含多个元素,该方法将抛出异常。与 First 和 Last 方法不同,Single 要求集合中必须只有一个元素。First 和 Last 分别返回集合中的第一个和最后一个元素,而不管集合中有多少元素。

List<int> numbers = new List<int> { 5 };  
int uniqueNumber = numbers.Single(); // 返回 5,因为集合中只有一个元素  // 如果使用带条件的 Single  
List<int> numbersWithCondition = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 5, 6 };  
int uniqueOddNumber = numbersWithCondition.Single(n => n % 2 != 0); 
// 这将抛出异常,因为存在多个奇数

Max - 返回集合中的最大值。

int[] intNumbers = new int[] { 1, 4, 3, 4 };  
int intMax = intNumbers.Max(); // 返回 4

Min - 返回集合中的最小值。

float[] floatNumbers = new float[] { 1.0f, 3.0f, 6.0f };  
float floatMin = floatNumbers.Min(); // 返回 1.0

Sum - 计算集合中所有元素的和。

int[] numbers = { 5, 4, 1, 3, 0 };  
double sum = numbers.Sum(); // 计算结果为 13

Average - 计算集合中所有元素的平均值。

List<int> grades = new List<int> { 78, 92, 100, 37, 81 };  
double average = grades.Average(); 计算结果为 77.5999

🐳集合转换

简单类型转换

假设你有一个int类型的集合,你想要将其转换为double类型的集合

int[] intNumbers = { 1, 2, 3, 4, 5 };  
double[] doubleNumbers = intNumbers.Select(i => (double)i).ToArray();

ToArray() - 整数集合(IEnumerable<int>),转换为一个整数数组(int[]

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };  // 使用LINQ的ToArray方法将List<int>转换为int[]  
int[] numbersArray = numbers.ToArray();  

ToList() - 整数序列(IEnumerable<int>),转换为一个列表(List<int>

 IEnumerable<int> query = Enumerable.Range(1, 5); // 生成1到5的整数序列  // 使用LINQ的ToList方法将IEnumerable<int>转换为List<int>  
List<int> numbersList = query.ToList();  

🐳链式编程

在LINQ(Language Integrated Query)中,链式编程(也称为方法链或流畅接口)是一种常见的编程模式,它允许你通过一系列的方法调用将多个操作链接在一起,从而以流畅的方式构建和执行查询。链式编程通过返回查询本身(或至少是一个支持后续操作的类型)的每个方法调用来实现。

以下是一个使用LINQ链式编程的示例,它从一个整数列表中筛选出偶数,并将这些偶数乘以2,最后将这些结果转换为数组:

 List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };  // 使用LINQ链式编程来筛选偶数,乘以2,并转换为数组  int[] evenNumbersDoubled = numbers  .Where(n => n % 2 == 0) // 筛选偶数  .Select(n => n * 2)     // 将偶数乘以2  .ToArray();             // 将结果转换为数组  

🐳总结

LINQ的引入大大提高了数据处理的效率和灵活性。然而,就像任何技术一样,LINQ也有其优点和缺点。

优点:

  1. 统一的数据访问模型:LINQ为不同的数据源提供了一个统一的查询语法,使得开发人员可以使用相同的技术来查询和操作各种类型的数据,无论是内存中的集合、数据库、XML文档还是其他数据源。

  2. 类型安全:LINQ查询在编译时进行类型检查,这有助于减少运行时错误。开发人员可以清楚地知道他们正在查询的数据类型,并据此编写更健壮的代码。

  3. 可读性:LINQ查询语法直观易懂,尤其是对于那些熟悉SQL的开发人员来说。查询可以像编写普通代码一样编写和调试,这提高了代码的可读性和可维护性。

  4. 强大的查询功能:LINQ提供了丰富的查询操作符,如筛选、排序、分组、聚合等,使得开发人员可以轻松地构建复杂的查询。此外,LINQ还支持Lambda表达式和匿名类型,进一步增强了查询的灵活性和功能。

  5. 延迟执行:LINQ查询在默认情况下是延迟执行的,这意味着查询本身不会立即执行,而是在需要结果时(如调用ToList()ToArray()等方法时)才执行。这种延迟执行机制有助于提高查询的性能和效率。

缺点:

  1. 性能开销:虽然LINQ查询在大多数情况下都能提供很好的性能,但在某些情况下,使用LINQ可能会导致额外的性能开销。例如,当处理大量数据时,LINQ查询可能会比传统的循环遍历慢一些。此外,LINQ查询在编译时需要生成额外的代码和元数据,这也会增加一些性能开销。

  2. 学习曲线:虽然LINQ查询语法直观易懂,但对于初学者来说,学习如何有效地使用LINQ可能需要一些时间和实践。特别是对于那些没有SQL经验的开发人员来说,可能需要一些时间来适应和理解LINQ的查询概念。

  3. 限制:尽管LINQ非常强大和灵活,但它也有一些限制。例如,某些复杂的查询或操作可能无法使用LINQ来表达,或者需要使用更复杂的技术来实现。此外,LINQ查询的结果通常是强类型的,这可能导致在某些情况下需要额外的类型转换或处理。

  4. 与现有技术的集成:在某些情况下,可能需要将LINQ与其他技术(如ORM框架、数据库访问技术等)集成使用。这可能会增加代码的复杂性,并需要额外的配置和调试工作。

  5. 调试困难:虽然LINQ查询在大多数情况下都可以正常工作,但在某些复杂的查询中,可能会出现难以调试的问题。这可能是因为查询的复杂性、延迟执行机制或与其他技术的集成问题等原因导致的。

这篇关于C#进阶高级语法之LINQ的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



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