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第14天：LINQ 基礎

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作者 Ned Hsu 8 分鐘閱讀

課程簡介

今天，我們將探討 C# 中的 LINQ（Language Integrated Query），這是一組語法功能，使您能夠對集合、數據庫、XML 等各種資料來源執行查詢操作。LINQ 讓您能夠使用直觀的方式來篩選、排序、分組和投影資料。它與 Lambda 表達式緊密結合，使代碼更簡潔、易讀且功能強大。

學習目標

  • 理解 LINQ 的基本概念和用法
  • 探索 LINQ 的查詢語法和方法語法
  • 學會使用 LINQ 查詢篩選、排序、分組和投影資料
  • 實作 LINQ 基礎操作以便輕鬆處理集合資料

課程內容

1. LINQ 概念介紹

LINQ 提供了兩種常見的語法：查詢語法 和 方法語法。

  • 查詢語法：類似於 SQL 語句的語法，使用關鍵字來執行查詢。
  • 方法語法：基於 Lambda 表達式和方法的鏈式操作，用來篩選、排序、分組等。

LINQ 支援操作不同的資料來源，如 List、Array、Dictionary，甚至是資料庫中的資料。

2. LINQ 查詢語法

查詢語法讓您可以用類似 SQL 的方式來查詢資料集合。它適用於所有支援 IEnumerable<T> 或 IQueryable<T> 的集合。

基本語法：

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var result = from element in collection
             where condition
             select element;

範例：

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int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 };

var evenNumbers = from num in numbers
                  where num % 2 == 0
                  select num;

foreach (var number in evenNumbers)
{
    Console.WriteLine(number);  // 輸出 2, 4, 6, 8, 10
}

此查詢中，我們使用 from 來遍歷集合中的每個元素，接著使用 where 子句篩選出偶數，最後用 select 返回結果。

3. LINQ 方法語法

方法語法使用 Lambda 表達式，能讓您以更具可讀性的方式鏈接多個操作。

常用方法：

  • Where：篩選符合條件的元素。
  • OrderBy、OrderByDescending：對結果排序。
  • Select：投影集合中的元素。
  • GroupBy：分組元素。
  • First、FirstOrDefault：返回集合中第一個符合條件的元素。

範例：

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List<string> names = new List<string> { "Alice", "Bob", "Charlie", "David" };

// 使用方法語法篩選名字長度大於 3 的項目，並進行排序
var filteredNames = names.Where(name => name.Length > 3)
                         .OrderBy(name => name);

foreach (var name in filteredNames)
{
    Console.WriteLine(name);  // 輸出 "Alice", "Charlie", "David"
}

在此範例中，我們使用了 Where 和 OrderBy 方法進行篩選和排序，代碼直觀且簡潔。

4. LINQ 查詢的常用操作

LINQ 提供了許多強大的操作來處理集合資料。以下是一些常見的操作及其示例：

a. 篩選 - Where

Where 方法用於篩選符合條件的項目：

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int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };

var smallNumbers = numbers.Where(n => n < 4);

foreach (var number in smallNumbers)
{
    Console.WriteLine(number);  // 輸出 1, 2, 3
}

b. 投影 - Select

Select 方法用於投影集合中的元素，通常用於從集合中選取特定屬性或進行運算。

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string[] fruits = { "apple", "banana", "cherry" };

var fruitLengths = fruits.Select(fruit => fruit.Length);

foreach (var length in fruitLengths)
{
    Console.WriteLine(length);  // 輸出 5, 6, 6
}

c. 排序 - OrderBy 和 OrderByDescending

這些方法用於對集合進行排序：

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List<int> numbers = new List<int> { 5, 1, 3, 4, 2 };

var sortedNumbers = numbers.OrderBy(n => n);

foreach (var number in sortedNumbers)
{
    Console.WriteLine(number);  // 輸出 1, 2, 3, 4, 5
}

d. 分組 - GroupBy

GroupBy 用於將集合中的元素依照某個屬性或條件分組：

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string[] words = { "apple", "banana", "cherry", "avocado" };

var groupedWords = words.GroupBy(word => word[0]);

foreach (var group in groupedWords)
{
    Console.WriteLine("Words that start with " + group.Key + ":");
    foreach (var word in group)
    {
        Console.WriteLine(word);
    }
}

此範例中，GroupBy 方法根據每個單字的第一個字母進行分組。

5. 查詢的結合操作

LINQ 支援查詢的多重操作，您可以使用 Where、Select 和 OrderBy 等方法鏈式操作：

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List<int> numbers = new List<int> { 10, 20, 30, 40, 50 };

var result = numbers.Where(n => n > 20)
                    .OrderByDescending(n => n)
                    .Select(n => n * 2);

foreach (var number in result)
{
    Console.WriteLine(number);  // 輸出 100, 80, 60
}

此範例中，我們先篩選出大於 20 的數字，接著以降序排序，再將結果乘以 2。

實作練習

  1. 篩選出含有字母 ‘a’ 的單字
    • 使用 Where 來篩選出包含字母 ‘a’ 的單字。
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    string[] words = { "apple", "banana", "cherry", "date" };
var wordsWithA = words.Where(word => word.Contains("a"));

foreach (var word in wordsWithA)
{
    Console.WriteLine(word);  // 輸出 "apple", "banana", "date"
}
  2. 計算每個名字的字母數量
    • 使用 Select 計算名字中的字母數量並輸出結果。
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    List<string> names = new List<string> { "Alice", "Bob", "Charlie" };
var nameLengths = names.Select(name => new { Name = name, Length = name.Length });

foreach (var item in nameLengths)
{
    Console.WriteLine(item.Name + " has " + item.Length + " letters.");
}
  3. 將成績列表按照從高到低排序
    • 使用 OrderByDescending 來排序成績列表，並顯示結果。
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    int[] scores = { 75, 88, 92, 60, 85 };
var sortedScores = scores.OrderByDescending(score => score);

Console.WriteLine("Sorted scores (high to low):");
foreach (var score in sortedScores)
{
    Console.WriteLine(score);  // 輸出 92, 88, 85, 75, 60
}
  4. 將員工依據部門分組
    • 使用 GroupBy 將員工依部門名稱進行分組。
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    var employees = new[]
{
    new { Name = "Alice", Department = "HR" },
    new { Name = "Bob", Department = "IT" },
    new { Name = "Charlie", Department = "IT" },
    new { Name = "David", Department = "HR" }
};

var groupedEmployees = employees.GroupBy(emp => emp.Department);

foreach (var group in groupedEmployees)
{
    Console.WriteLine("Department: " + group.Key);
    foreach (var emp in group)
    {
        Console.WriteLine(emp.Name);
    }
}

教學重點

  • 瞭解 LINQ 的查詢語法和方法語法

。

  • 學會使用 Where、Select、OrderBy 和 GroupBy 等 LINQ 常用方法。
  • 使用 LINQ 進行複合操作來處理集合資料。
  • 掌握 LINQ 在資料篩選、排序和分組上的靈活運用。

在下一節中，我們將探討 LINQ 進階操作，進一步提升處理複雜集合資料的能力。

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本文章以 CC BY 4.0 授權