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使用LINQ来简化编程的7个技巧

2013年10月12日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2666字 ⁄ 字号 评论关闭
 
自从学习LINQ以来,我发现了很多使用LINQ来改善代码的方式。每一个技巧都让代码写起来更简单,可读性更强。
这里总结了这些技巧。我会介绍如何使用LINQ来:
  • 初始化数组
  • 在一个循环中遍历多个数组
  • 生成随机序列
  • 生成字符串
  • 转换序列或集合
  • 把值转换为长度为1的序列
  • 遍历序列的所有子集
如果你在LINQ方面有心得也欢迎在评论中一起分享。
1. 初始化数组
通常,我们需要把数组的值初始化为相同的值或递增的序列值,或者可能是一个步进不为1的递增/递减序列。有了LINQ,我们可以在数组的初始化器中完成所有工作,不再需要循环!
在如下的示例代码中,第一行代码初始化了一个长度为10的数组,所有元素都是-1,第二行代码初始化b为0、1、2到9,第三行代码初始化c为100、110、120到190.
int[] a = Enumerable.Repeat(-1, 10).ToArray();
int[] b = Enumerable.Range(0, 10).ToArray();
int[] c = Enumerable.Range(0, 10).Select(i => 100 + 10 * i).ToArray();
    要提醒一下:如果你初始化一个很大的数组,最好不考虑这种优雅的方式而是使用传统的方式来替代。LINQ的这种解决方案会动态产生数组,因此垃圾数组需要在运行时被回收。也就是说,我总是会在小数组或测试调试代码的情况下使用这种技巧。
2. 在一个循环中遍历多个数组
    有个朋友问我一个C#的问题:有没有办法在一个循环中遍历多个集合?他的代码差不多是这样:
foreach (var x in array1) {
    DoSomething(x);
}
 
foreach (var x in array2) {
    DoSomething(x);
}
    这样的话,循环主体会很大,而且他也不希望这样重复的代码。但是,他又不希望创建一个数组来保存array1和array2的所有元素。
    LINQ提供了一种优雅的解决方案:Concat操作。我们可以使用单个循环来重写上面的代码,如下:
foreach (var x in array1.Concat(array2)) {
    DoSomething(x);
}
注意,由于LINQ在枚举器级别进行操作,他不会产生新的数组来保存array1和array2的元素。因此,除了优雅之外,这个方案还很高效。
3. 生成随机序列
这是一个生成N长度随机序列的简单技巧:
Random rand = new Random();
var randomSeq = Enumerable.Repeat(0, N).Select(i => rand.Next());
    有了LINQ的延迟特性,序列不会实现进行计算并保存到数组中,而是在迭代randomSeq的时候按需生成随机数。
4. 生成字符串
    LINQ同样也是生成各种类型字符串的好工具。对于测试或调试,生成字符串时很有用的。假设我们需要生成一个N长度的字符串,按照“ABCABCABC”的方式。使用LINQ,解决方案非常优雅:
string str = new string(
    Enumerable.Range(0, N)
    .Select(i => (char)(‘A’ + i % 3))
    .ToArray());
    Petar Petrov给出了另外一种有趣的方式使用LINQ来生成字符串:
string values = string.Join(string.Empty, Enumerable.Repeat(pattern, N).ToArray());
5. 转换序列或集合
    在C#或VB中我们不能实现把序列从T类型转换为U类型,即使T从U类继承。因此,即使把List<string>转换为List<object>也很难实现。(要解释为什么,请看Bick Byer的帖子)。但是如果要把IEnumerable<T>转换为IEnumerable<U>的话,LINQ有一个简单而有效的解决方案:
IEnumerable<string> strEnumerable = …;
IEnumerable<object> objEnumerable = strEnumerable.Cast<object>();
    如果我们需要转换List<T>为List<U>,LINQ也提供了解决方案,但是它会进行列表的复制:
List<string> strList = …;
List<object> objList = new List<object>(strList.Cast<object>());
    Chris Cavanagh建议另外一种解决方式:
var objList = strList.Cast<object>().ToList();
6. 把值转换为长度为1的序列
    当我们需要把单个值转化为一个长度为1的序列时,会怎么做?我们可以创建一个长度为1的数组,但是我还是喜欢LINQ的Repeat操作:
IEnumerable<int> seq = Enumerable.Repeat(myValue, 1);
7. 遍历序列的所有子集
    有了LINQ,我们可以如下声场所有arr数组的子集:
T[] arr = ...;
var subsets = from m in Enumerable.Range(0, 1 << arr.Length)
              select
                  from i in Enumerable.Range(0, arr.Length)
                  where (m & (1 << i)) != 0
                  select arr[i];
    注意,如果子集的个数超过了int,上面的代码就不能工作。因此,仅当你知道arr的长度不超过30的时候才去使用这个方式。如果arr长度超过30,你应该不会是想去遍历所有的子集,因为可能这会耗费几分钟或更长的时间。
评论和总结
    希望这些技巧对你有用,这些示例代码都使用C#实现,但是你可以很容易得改变为其它.NET语言。然而,LINQ对于支持扩展方法、lambda表达式和类型推断的语言更方便,比如C#和VB。这里的每一段代码都可行,但是我不能保证什么,请在使用前仔细检查。
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