使用LINQ的幾個小技巧

自從學習LINQ以來，我發現了很多使用LINQ來改善代碼的方式。每一個技巧都讓代碼寫起來更簡單，可讀性更強。

這裡總結了這些技巧。我會介紹如何使用LINQ來：

• 初始化數組
• 在一個迴圈中遍曆多個數組
• 產生隨機序列
• 產生字串
• 轉換序列或集合
• 把值轉換為長度為1的序列
• 遍曆序列的所有子集

如果你在LINQ方面有心得也歡迎在評論中一起分享。

1. 初始化數組

通常，我們需要把數組的值初始化為相同的值或遞增的序列值，或者可能是一個步進不為1的遞增/遞減序列。有了LINQ，我們可以在數組的初始化器中完成所有工作，不再需要迴圈！

在如下的範例程式碼中，第一行代碼初始化了一個長度為10的數組，所有元素都是-1，第二行代碼初始化b為0、1、2到9，第三行代碼初始化c為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：如果你初始化一個很大的數組，最好不考慮這種優雅的方式而是使用傳統的方式來替代。LINQ的這種解決方案會動態產生數組，因此垃圾數組需要在運行時被回收。也就是說，我總是會在小數組或測試調試代碼的情況下使用這種技巧。

2. 在一個迴圈中遍曆多個數組

    有個朋友問我一個C#的問題：有沒有辦法在一個迴圈中遍曆多個集合？他的代碼差不多是這樣：

foreach (var x in array1) {

    DoSomething(x);

}

foreach (var x in array2) {

    DoSomething(x);

}

    這樣的話，迴圈主體會很大，而且他也不希望這樣重複的代碼。但是，他又不希望建立一個數組來儲存array1和array2的所有元素。

    LINQ提供了一種優雅的解決方案：Concat操作。我們可以使用單個迴圈來重寫上面的代碼，如下：

foreach (var x in array1.Concat(array2)) {

    DoSomething(x);

}

注意，由於LINQ在列舉程式層級進行操作，他不會產生新的數組來儲存array1和array2的元素。因此，除了優雅之外，這個方案還很高效。

3. 產生隨機序列

這是一個產生N長度隨機序列的簡單技巧：

Random rand = new Random();

var randomSeq = Enumerable.Repeat(0, N).Select(i => rand.Next());

    有了LINQ的延遲特性，序列不會實現進行計算並儲存到數組中，而是在迭代randomSeq的時候按需產生隨機數。

4. 產生字串

    LINQ同樣也是產生各種類型字串的好工具。對於測試或調試，產生字串時很有用的。假設我們需要產生一個N長度的字串，按照“ABCABCABC”的方式。使用LINQ，解決方案非常優雅：

string str = new string(

    Enumerable.Range(0, N)

    .Select(i => (char)(‘A’ + i % 3))

    .ToArray());

    Petar Petrov給出了另外一種有趣的方式使用LINQ來產生字串：

string values = string.Join(string.Empty, Enumerable.Repeat(pattern, N).ToArray());

5. 轉換序列或集合

    在C#或VB中我們不能實現把序列從T類型轉換為U類型，即使T從U類繼承。因此，即使把List<string>轉換為List<object>也很難實現。（要解釋為什麼，請看Bick Byer的文章）。但是如果要把IEnumerable<T>轉換為IEnumerable<U>的話，LINQ有一個簡單而有效解決方案：

IEnumerable<string> strEnumerable = …;

IEnumerable<object> objEnumerable = strEnumerable.Cast<object>();

    如果我們需要轉換List<T>為List<U>，LINQ也提供瞭解決方案，但是它會進行列表的複製：

List<string> strList = …;

List<object> objList = new List<object>(strList.Cast<object>());

    Chris Cavanagh建議另外一種解決方式：

var objList = strList.Cast<object>().ToList();

6. 把值轉換為長度為1的序列

    當我們需要把單個值轉化為一個長度為1的序列時，會怎麼做？我們可以建立一個長度為1的數組，但是我還是喜歡LINQ的Repeat操作：

IEnumerable<int> seq = Enumerable.Repeat(myValue, 1);

7. 遍曆序列的所有子集

    有的時候，遍曆數組的所有子集很有用。子集和問題、布爾可滿足性問題以及背包問題都可以通過遍曆某個序列的所有子集來簡單解決。

    有了LINQ，我們可以如下聲場所有arr數組的子集：

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，如果子集的個數超過了int，上面的代碼就不能工作。因此，僅當你知道arr的長度不超過30的時候才去使用這個方式。如果arr長度超過30，你應該不會是想去遍曆所有的子集，因為可能這會耗費幾分鐘或更長的時間。

評論和總結

    希望這些技巧對你有用，這些範例程式碼都使用C#實現，但是你可以很容易得改變為其它.NET語言。然而，LINQ對於支援擴充方法、lambda運算式和類型推斷的語言更方便，比如C#和VB。這裡的每一段代碼都可行，但是我不能保證什麼，請在使用前仔細檢查。