C#编写LINQ查询

虽然在前面的文章里编写了一些LINQ查询，但是没有解释LINQ是如何工作的，现在，我们花点时间来正确的理解它们。
LINQ有多个组成部分，有些是必须的，而有些是可选的。

• 扩展方法：包括Where、Select、OrderBy 等。这些扩展方法使得对集合和数据源进行查询操作变得更加直观和易于理解。
• 表达式：在 LINQ 中，表达式通常指 Lambda 表达式，即匿名函数。Lambda 表达式允许我们在 LINQ 查询中编写条件筛选和投影操作，这为 LINQ 提供了强大的功能。通过 Lambda 表达式，我们可以以一种简洁的方式编写复杂的查询逻辑，并将其嵌入到 LINQ 查询中以实现灵活的数据处理。
• LINQ查询理解语句：查询理解语法是 LINQ 提供的另一种编写查询的方式，它类似于 SQL 查询语句的语法风格。使用查询理解语法，开发人员可以更直观地编写 LINQ 查询，使用类似于 SQL 的关键字（如 from、where、select 等）来构建查询。查询理解语法在编写复杂的查询时具有清晰的结构，并且易于阅读和理解。

1.使用Enumerable类扩展序列

使用 Enumerable 类可以对序列（IEnumerable 接口的实现类）进行各种扩展操作，例如过滤、映射、排序等。

扩展方法	说明
Where	根据指定条件过滤序列中的元素。
Select	对序列中的每个元素应用转换函数，返回包含结果的新序列。
SelectMany	对序列中的每个元素应用转换函数，并将结果序列扁平化为单个序列。
Take	从序列的开头返回指定数量的元素。
Skip	跳过序列的指定数量的元素，然后返回剩余的元素。
OrderBy	按升序对序列中的元素进行排序。
OrderByDescending	按降序对序列中的元素进行排序。
Concat	连接两个序列。
Distinct	返回一个去除了重复元素的序列。
Union	返回两个序列的并集（去除重复元素）。
Intersect	返回两个序列的交集。
Except	返回存在于第一个序列中但不存在于第二个序列中的元素。
Any	确定序列是否包含任何元素或满足特定条件的元素。
All	确定序列中的所有元素是否都满足指定条件。
Count	返回序列中的元素数量。
Sum	计算序列中数值元素的和。
Min	返回序列中的最小值。
Max	返回序列中的最大值。
Average	计算序列中数值元素的平均值。
First	返回序列中的第一个元素。
FirstOrDefault	返回序列中的第一个元素，如果序列为空则返回默认值。
Last	返回序列中的最后一个元素。
LastOrDefault	返回序列中的最后一个元素，如果序列为空则返回默认值。
Single	返回仅有一个元素的序列中的元素，如果序列为空或包含多个元素则引发异常。
SingleOrDefault	返回仅有一个元素的序列中的元素，如果序列为空则返回默认值，如果包含多个元素则引发异常。
ElementAt	返回序列中指定索引处的元素。
ElementAtOrDefault	返回序列中指定索引处的元素，如果索引超出范围则返回默认值。

以上是 Enumerable 类定义的一些常用扩展方法，它们提供了对序列进行筛选、投影、排序以及聚合等多种操作。这些方法可以帮助开发人员更便捷地处理集合数据，使得对数据的操作变得更加灵活和高效。

2.使用Where扩展方法过滤实体

通过使用 Where 扩展方法，我们可以便捷地对实体集合进行条件筛选，从而得到符合特定条件的子集。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

class Program
{
    static void Main()
    {
        List<Person> people = new List<Person>
        {
            new Person { Name = "Alice", Age = 25 },
            new Person { Name = "Bob", Age = 30 },
            new Person { Name = "Charlie", Age = 22 },
            new Person { Name = "David", Age = 35 }
        };
        // 使用 Where 方法过滤年龄大于 25 的人员
        var filteredPeople = people.Where(p => p.Age > 25);
        // 输出过滤后的结果
        foreach (var person in filteredPeople)
        {
            Console.WriteLine($"{person.Name} - {person.Age}");
        }
    }
}
// 定义 Person 类
class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}

3.实体的排序

当使用 LINQ 对实体进行排序时，可以使用 OrderBy 和 OrderByDescending 方法。
使用OrderBy 和OrderByDescending 扩展方法按单个属性排序

// 按年龄升序排序
 var sortedPeopleByAgeAsc = people.OrderBy(p => p.Age);
// 输出按年龄升序排序的结果
foreach (var person in sortedPeopleByAgeAsc)
{
 	Console.WriteLine($"{person.Name} - {person.Age}");
}
// 按姓名降序排序
	var sortedPeopleByNameDesc = people.OrderByDescending(p => p.Name);
// 输出按姓名降序排序的结果
foreach (var person in sortedPeopleByNameDesc)
{
	Console.WriteLine($"{person.Name} - {person.Age}");
}

使用ThenBy扩展方法按照后续属性排序

// 先按年龄升序排序，然后按身高降序排序
var sortedPeople = people.OrderBy(p => p.Age).ThenByDescending(p => p.Height);
// 输出排序后的结果
foreach (var person in sortedPeople)
{
 	Console.WriteLine($"{person.Name} - Age: {person.Age}, Height: {person.Height} cm");
}

根据类型进行过滤
我们使用 OfType() 方法从列表中过滤出属于 Person 类型的对象，并将结果存储在 people 中。最后，我们遍历过滤后的结果并输出每个人的姓名和年龄。

// 过滤出属于 Person 类型的对象
var people = mixedList.OfType<Person>();
// 输出过滤后的结果
foreach (var person in people)
{
	Console.WriteLine($"{person.Name} - {person.Age}");
}

4.使用LINQ处理集合

当使用 LINQ 处理集合时，可以通过 LINQ 提供的功能对集合进行各种操作。例如，可以使用 Where 方法来过滤集合中的元素，使用 Select 方法对元素进行投影，使用 OrderBy 和 OrderByDescending 方法对元素进行排序，使用 Sum、Average 等方法计算数值型集合元素的总和、平均值等。
以下是一个示例，展示如何使用 LINQ 处理集合：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

class Program
{
    static void Main()
    {
        List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };
        // 过滤出偶数
        var evenNumbers = numbers.Where(n => n % 2 == 0);
        // 输出过滤后的偶数
        Console.WriteLine("偶数：");
        foreach (var number in evenNumbers)
        {
            Console.Write(number + " ");
        }
        // 对奇数进行平方操作
        var squaredOddNumbers = numbers.Where(n => n % 2 != 0).Select(n => n * n);
        // 输出平方后的奇数
        Console.WriteLine("\n奇数的平方：");
        foreach (var number in squaredOddNumbers)
        {
            Console.Write(number + " ");
        }
        // 计算所有数字的和
        int sum = numbers.Sum();
        // 输出所有数字的和
        Console.WriteLine($"\n所有数字的和为：{sum}");
    }
}

希望通过本文，您对 LINQ 的组成部分以及如何使用 LINQ 处理集合数据有了更清晰的理解。LINQ 提供了强大的功能和灵活的查询方式，使得对集合数据的操作变得更加简洁、直观和高效。

如果您有任何其他关于 LINQ 或其他主题的问题，都可以随时向我提出。我将竭诚为您提供帮助。感谢您的阅读和交流！