LINQ - 拡張メソッド一覧

概要

C#のLINQを種類ごとにまとめて、簡単なサンプルを記述する。

結果の表示に、独自の拡張メソッドToResult(this IEnumerable)を使用している。
このメソッドは、本文の最後に記載する。(サンプルコードのダウンロードはこちら)

要素の取得(単一)

該当の要素がない場合

• ～OrDefaultが付いていないメソッドは例外をスローする。
  
• ～OrDefaultが付いたメソッドは型の規定値を返す。
  

メソッド名	機能
ElementAt ElementAtOrDefault	指定した位置(インデックス)にある要素を返す。
First FirstOrDefault	最初の要素を返す。
Last LastOrDefault	最後の要素を返す。
Single SingleOrDefault	唯一の要素を返す。該当する要素が複数ある場合、例外をスローする。

 var source = new[] { 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 9 };
 
 Console.WriteLine(source.ElementAt(2));
 // → 5
 
 Console.WriteLine(source.ElementAtOrDefault(10));
 // → 0
 
 Console.WriteLine(source.First());
 // → 3
 
 Console.WriteLine(source.First(e => e > 5));
 // → 6
 
 Console.WriteLine(source.Last());
 // → 9
 
 Console.WriteLine(source.Last(e => e < 5));
 // → 4
 
 Console.WriteLine(source.Single());
 // → System.InvalidOperationException: シーケンスに複数の要素が含まれている
 
 Console.WriteLine(source.Single(e => e < 4 ));
 // → 3

要素の取得(複数)

メソッド名	機能
Where	条件を満たす要素をすべて返す。
Distinct	重複を除いたシーケンスを返す。
Skip	先頭から指定された数の要素をスキップし、残りのシーケンスを返す。
SkipWhile	先頭から指定された条件を満たさなくなるまで要素をスキップし、残りのシーケンスを返す。
Take	先頭から指定された数の要素を返す。
TakeWhile	先頭から指定された条件を満たす要素を返す。

 var source = new[] { 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 9 };
 
 Console.WriteLine(source.Where(e => e > 5).ToResult());
 // → {6, 7, 8, 9, 9}
 
 Console.WriteLine(source.Distinct().ToResult());
 // → {3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}
 
 Console.WriteLine(source.Skip(5).ToResult());
 // → {8, 9, 9}
 
 Console.WriteLine(source.SkipWhile(e => e < 5).ToResult());
 // → {5, 6, 7, 8, 9, 9}
 
 Console.WriteLine(source.Take(5).ToResult());
 // → {3, 4, 5, 6, 7}
 
 Console.WriteLine(source.TakeWhile(e => e < 5).ToResult());
 // → {3, 4}

集計

メソッド名	機能
Max	最大値を返す。
Min	最小値を返す。
Average	平均値を返す。
Sum	合計を返す。
Count	要素数を返す。
Aggregate	アキュムレータ関数で処理した結果を返す。

 var source = new[] { 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 9 };
 
 Console.WriteLine(source.Max());
 // → 9
 
 Console.WriteLine(source.Min());
 // → 3
 
 Console.WriteLine(source.Average());
 // → 6.375
 
 Console.WriteLine(source.Sum());
 // → 51
 
 Console.WriteLine(source.Count());
 // → 8
 
 Console.WriteLine(source.Aggregate((now, next) => now * next));
 // → 1632960
 
 // 参考：標本分散
 double ave = source.Average();
 Console.WriteLine(source.Sum(e => Math.Pow(e - ave, 2)) / source.Count());
 // → 4.484375

ソート

メソッド名	機能
OrderBy	昇順にソートしたシーケンスを返す。
OrderByDescending	降順にソートしたシーケンスを返す。
ThenBy	ソートしたシーケンスに対し、キーが等しい要素同士を昇順にソートしたシーケンスを返す。
ThenByDescending	ソートしたシーケンスに対し、キーが等しい要素同士を降順にソートしたシーケンスを返す。
Reverse	逆順にソートしたシーケンスを返す。

 var source = new[] {
    new{Name = "C#", Age = 11},
    new{Name = "Java", Age = 16},
    new{Name = "Groovy", Age = 8},
    new{Name = "Scala", Age = 8},
 };
 
 Console.WriteLine(source.OrderBy(e => e.Age).ToResult());
 // → {{ Name = Groovy, Age = 8 },
 //     { Name = Scala, Age = 8 }, 
 //     { Name = C#, Age = 11 },
 //     { Name = Java, Age = 16 }}
 
 Console.WriteLine(source.OrderByDescending(e => e.Age).ToResult());
 // → {{ Name = Java, Age = 16 },
 //     { Name = C#, Age = 11 },
 //     { Name = Groovy, Age = 8 },
 //     { Name = Scala, Age = 8 }}
 
 Console.WriteLine(source.OrderBy(e => e.Age).ThenBy(e => e.Name.Length).ToResult());
 // → {{ Name = Scala, Age = 8 },
 //     { Name = Groovy, Age = 8 },
 //     { Name = C#, Age = 11 },
 //     { Name = Java, Age = 16 }}
 
 Console.WriteLine(source.OrderBy(e => e.Age).ThenByDescending(e => e.Name.Length).ToResult());
 // → {{ Name = Groovy, Age = 8 },
 //     { Name = Scala, Age = 8 },
 //     { Name = C#, Age = 11 },
 //     { Name = Java, Age = 16 }}
 
 Console.WriteLine(source.Reverse().ToResult());
 // → {{ Name = Scala, Age = 8 },
 //     { Name = Groovy, Age = 8 },
 //     { Name = Java, Age = 16},
 //     { Name = C#, Age = 11 }}

射影

メソッド名	機能
Select	1つの要素を単一の要素に射影する。
SelectMany	1つの要素から複数の要素に射影する。その結果を1つのシーケンスとして返す。
GroupBy	指定のキーで要素をグループ化する。その"キーとグループ" のシーケンスを返す。

 var source = new[] {
    new{Name = "C#", Age = 11},
    new{Name = "Java", Age = 16},
    new{Name = "Groovy", Age = 8},
    new{Name = "Scala", Age = 8},
 };
 
 Console.WriteLine(source.Select(e => e.Name).ToResult());
 // → {C#, Java, Groovy, Scala}
 
 Console.WriteLine(source.SelectMany(e => e.Name.ToCharArray()).ToResult());
 // → {C, #, J, a, v, a, G, r, o, o, v, y, S, c, a, l, a}
 
 Console.WriteLine(source.GroupBy(e => e.Age).ToResult());
 // → {Key=11, Source={{ Name = C#, Age = 11 }},
 //     Key=16, Source={{ Name = Java, Age = 16 }},
 //     Key=8, Source={{ Name = Groovy, Age = 8 }, { Name = Scala, Age = 8 }}}

結合

メソッド名	機能
Join	内部結合を行ったシーケンスを返す。
GroupJoin	左外部結合を行って指定のキーでグループ化する。その "キーとグループ" のシーケンスを返す。
Concat	2つのシーケンスを連結する。(Unionは同じ要素を一つにまとめるが、Concatは元の要素をすべて返す)
DefaultIfEmpty	シーケンスを返す。シーケンスが空なら、規定値もしくは任意の要素を返す。
Zip	指定した関数で、2つのシーケンスを1つのシーケンスにマージする。

 var outer = new[] {
    new{Name = "C#", Age = 11},
    new{Name = "Java", Age = 16},
    new{Name = "Groovy", Age = 8},
    new{Name = "Scala", Age = 8},
 };
 var outer2 = new[] {
    new{Name = "Python", Age = 21},
    new{Name = "COBOL", Age = 52},
 };
 var inner = new[] {
    new{Name = "C#", DesignedBy = "Microsoft"},
    new{Name = "Java", DesignedBy = "Sun Microsystems"},
    new{Name = "Java", DesignedBy = "Oracle"},
 };
 
 Console.WriteLine(outer.Join(inner, o => o.Name, i => i.Name, (o, i) => new { o.Name, o.Age, i.DesignedBy}).ToResult());
 // → {{ Name = C#, Age = 11, DesignedBy = Microsoft },
 //     { Name = Java, Age = 16, DesignedBy = Sun Microsystems },
 //     { Name = Java, Age = 16, DesignedBy = Oracle }}
 
 Console.WriteLine(outer.GroupJoin(inner, o => o.Name, i => i.Name, (o, i) =>
                                   new { o.Name, o.Age, DesigndBy = i.Select(e => e.DesignedBy).ToResult() }).ToResult());
 // → {{ Name = C#, Age = 11, DesigndBy = {Microsoft} },
 //     { Name = Java, Age = 16, DesigndBy = {Sun Microsystems, Oracle} },
 //     { Name = Groovy, Age = 8, DesigndBy = {} },
 //     { Name = Scala, Age = 8, DesigndBy = {} }}
 
 Console.WriteLine(outer.Concat(outer2).ToResult());
 // → {{ Name = C#, Age = 11 },
 //     { Name = Java, Age = 16 },
 //     { Name = Groovy, Age = 8 },
 //     { Name = Scala, Age = 8 },
 //     { Name = Python, Age = 21 },
 //     { Name = COBOL, Age = 52 }}
 
 Console.WriteLine(outer.DefaultIfEmpty().ToResult());
 // → {{ Name = C#, Age = 11 },
 //     { Name = Java, Age = 16 },
 //     { Name = Groovy, Age = 8 },
 //     { Name = Scala, Age = 8 }}
 
 Console.WriteLine(outer.Zip(outer2, (o1, o2) => o1.Name + "&" + o2.Name).ToResult());
 // → {C#&Python, Java&COBOL}

変換

メソッド名	機能
OfType	各要素を指定した型に変換する。 キャストできない要素は除外する。
Cast	各要素を指定した型に変換する。 キャストできない要素が含まれていた場合、例外をスローする。
ToArray	配列を作成する。
ToDictionary	連想配列(ディクショナリ)を作成する。
ToList	リストを作成する。
ToLookup	キーコレクション*1を生成する。
AsEnumerable	IEnumerableを返す。*2

*1 : 1対多のディクショナリ。例えば、～.ToLookup()["hoge"]と実行すると、"hoge"に紐付く要素の集合(IEnumerable)が返る。
*2 : IEnumerableと同じ名前のメソッドがクラス内に定義されている場合に使う。

     そのままだと、クラス内のメソッドが優先的に選択されて、IEnumerableの拡張メソッドが呼びだせないため。

 ArrayList mixed = new ArrayList { "C#", "Java", 3.141592653, "Groovy", "Scala" };
 
 Console.WriteLine(mixed.OfType<string>().ToResult());
 // → {C#, Java, Groovy, Scala}
 
 Console.WriteLine(mixed.Cast<string>().ToResult());
 // → System.InvalidCastException: 
 //    型 'System.Double' のオブジェクトを型 'System.String' にキャストできません。

補足(結果表示用の拡張メソッド)

 static String ToResult<TSource>(this IEnumerable<TSource> source)
 {
    return "{" + string.Join(", ", source) + "}";
 }
 
 static String ToResult<TKey, TSource>(this IEnumerable<IGrouping<TKey, TSource>> source)
 {
    return source.Select(group => string.Format("Key={0}, Source={1}", group.Key, group.ToResult())).ToResult();
 }