[C#] LINQ之GroupBy

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本文作者文采欠佳，文字表达等方面不是很好，但实际的代码例子是非常实用的，请作参考。

一、先准备要使用的类：

1、Person类：

    class Person
    {
        public string Name { set; get; }
        public int Age { set; get; }
        public string Gender { set; get; }
        public override string ToString() => Name;
    }

2、准备要使用的List，用于分组（GroupBy）：

        List<Person> personList = new List<Person>
        {
            new Person
            {
                Name = "P1", Age = , Gender = "Male"

            },
            new Person
            {
                Name = "P2", Age = , Gender = "Male",
            },
            new Person
            {
                Name = "P2", Age = ,Gender = "Female",
            }
        };

二、第一种用法：

public static IEnumerable<IGrouping<TKey, TSource>> GroupBy<TSource, TKey>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TKey> keySelector);

官方释义：根据指定的键选择器函数对序列中的元素进行分组。

我们要分组的集合为source，集合内每个元素的类型为TSource，这里第一个参数keySelector的类型为Func<TSource, TKey>，用于将TSource元素按照由此委托返回的类型TKey进行分组，结果为一个已分好组的集合（集合中的集合）。

编写客户端试验代码如下：

        var groups = personList.GroupBy(p => p.Gender);
        foreach (var group in groups)
        {
            Console.WriteLine(group.Key);
            foreach(var person in group)
            {
                Console.WriteLine($"\t{person.Name},{person.Age}");
            }
        }

以上代码指定的KeySelector是Person类的Gender属性，因此，以上会按照Gender（性别）进行分组，我们使用两个嵌套的foreach循环将分组的内容打印到控制台。

因为groups返回的类型为IEnumerable<IGouping<TKey,TSource>>，因此以上返回的类型为IEnumerable<IGouping<string,Person>>。

IGouping<string,Person>是已经分组后的集合，内部集合元素为Person，且IGouping有一个Key属性，类型为string（指的是Gender属性类型），用于分组的标识。

输出结果如下：

其等价的LINQ语句为：

var groups = from p in personList
             group p by p.Gender;

以上的意思可以这样理解：从personList取出p，并对p进行分组，使用分组的依据（Key）为p.Gender，并将分组的结果存储到pGroup，并将分组的结果选择出来合并成一个集合。

三、第二种用法：

public static IEnumerable<IGrouping<TKey, TSource>> GroupBy<TSource, TKey>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TKey> keySelector, IEqualityComparer<TKey> comparer);

官方释义：根据指定的键选择器函数对序列中的元素进行分组，并使用指定的比较器对键进行比较。

这种比第一种方法多了一个参数，那就是一个相等比较器，目的是为了当TKey为自定义的类时，GroupBy能根据TKey指定的类根据相等比较器进行分组，

因此，自定义类如何进行分组，GroupBy是不知道的，需要自己定义自己的相等比较器。

首先，将personList更改如下（下划线部分）：

        List<Person> personList = new List<Person>
        {
            new Person
            {
                Name = "P1", Age = , Gender = "Male"

            },
            new Person
            {
                Name = "P1", Age = , Gender = "Male",
            },
            new Person
            {
                Name = "P3", Age = ,Gender = "Female",
            }
        };

其次，增加一个相等比较器类，用于对Person进行分组：

    class PersonEqualityComparer : IEqualityComparer<Person>
    {
        public bool Equals(Person x, Person y) => x.Name == y.Name;
        public int GetHashCode(Person obj) => obj.Name.GetHashCode();
    }

其中定义了如何对一个Person相等性定义，只要实现IEqualityComparer<Person>即可，这里以Name作为Person类是否相同的依据。

最后，现在我们对Person类进行分组，编写客户端实验代码如下：

        var groups = personList.GroupBy(p => p, new PersonEqualityComparer());
        foreach (var group in groups)
        {
            Console.WriteLine(group.Key.ToString());
            foreach(var person in group)
            {
                Console.WriteLine($"\t{person.Age},{person.Gender}");
            }
        }

以上的分组依据是Person类，并运用了自己定义的Person类相同比较器，只要Name相同，就分为一组，

输出结果如下：

四、第三种用法：

public static IEnumerable<IGrouping<TKey, TElement>> GroupBy<TSource, TKey, TElement>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TKey> keySelector, Func<TSource, TElement> elementSelector);

官方释义：根据指定的键选择器函数对序列中的元素进行分组，并且通过使用指定的函数对每个组中的元素进行投影。

这个比第一种用法多了一个elementSelector，第一种用法是对集合本身按照TKey分组，并将自己（TSource）添加到分组内，而当前的用法则可以选择自己想要添加到分组内的元素类型。

编写客户端实验代码如下：

        var groups = personList.GroupBy(p => p.Gender, p=>p.Name);
        foreach (var group in groups)
        {
            Console.WriteLine(group.Key.ToString());
            foreach(var name in group)
            {
                Console.WriteLine($"\t{name}");
            }
        }

以上代码是按照p.Gender进行分组，并将p.Name作为组内的元素。

输出结果如下：

其等价的LINQ语句为：

var groups = from p in personList
             group p.Name by p.Gender;

五、第四种用法：

public static IEnumerable<TResult> GroupBy<TSource, TKey, TResult>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TKey> keySelector, Func<TKey, IEnumerable<TSource>, TResult> resultSelector);

官方释义：根据指定的键选择器函数对序列中的元素进行分组，并且从每个组及其键中创建结果值。

这个跟之前的用法都不同，之前的用法都是将结果进行分组，并返回IGrouping<TKey,TSource>对象，而当前用法则是返回自己定义的类型（TResult），在返回自己定义类型之前，将会传入两个参数，一个是TKey，为分组时指定的对象，另外一个则是IEnumerable<TSource>，为分组后的内部对象集合。

编写客户端实验代码如下：

            string GetPersonInfo(string gender, IEnumerable<Person> persons)
            {
                string result = $"{gender}:\t";
                foreach (var p in persons)
                {
                    result += $"{p.Name},{p.Age}\t";
                }
                return result;
            }
            var results = personList.GroupBy(p => p.Gender,(g, ps) => GetPersonInfo(g,ps));
            foreach (var result in results)
            {
                Console.WriteLine(result);
            }

GetPersonInfo为局部方法，见于C#7.0及以上。

以上代码将分组后的内容（一个是TKey，为p.Gender，另外一个是IEnumerable<TSource>，为IEnumerable<Person>）作为字符串输出，因此，将返回的类型为字符串集合。

输出结果如下：

其等价的LINQ语句为：

            var results = from p in personList
                          group p by p.Gender into pGroup
                          select GetPersonInfo(pGroup.Key, pGroup);

六、第五种用法：

public static IEnumerable<IGrouping<TKey, TElement>> GroupBy<TSource, TKey, TElement>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TKey> keySelector, Func<TSource, TElement> elementSelector, IEqualityComparer<TKey> comparer);

官方释义：根据键选择器函数对序列中的元素进行分组。通过使用比较器对键进行比较，并且通过使用指定的函数对每个组的元素进行投影。

与第三种用法基本相同，只是多了一个相等比较器，用于分组的依据。

使用第二种用法的personList及PersonEqualityComparer，编写客户端实验代码如下：

            var groups = personList.GroupBy(p => p, p => new { p.Age,p.Gender },new PersonEqualityComparer());
            foreach (var group in groups)
            {
                Console.WriteLine(group.Key.ToString());
                foreach (var name in group)
                {
                    Console.WriteLine($"\t{name.Age},{name.Gender}");
                }
            }

以上代码的分组依据是Person，PersonEqualityComparer则是作为Person分组的比较器，每个组内为一个匿名类型集合。

输出结果如下：

七、第六种用法：

public static IEnumerable<TResult> GroupBy<TSource, TKey, TResult>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TKey> keySelector, Func<TKey, IEnumerable<TSource>, TResult> resultSelector, IEqualityComparer<TKey> comparer);

官方释义：根据指定的键选择器函数对序列中的元素进行分组，并且从每个组及其键中创建结果值。通过使用指定的比较器对键进行比较。

与第四种用法基本相同，只是多了一个相等比较器，用于分组的依据。

使用第二种用法的personList及PersonEqualityComparer，编写客户端实验代码如下：

            string GetPersonInfo(Person person, IEnumerable<Person> persons)
            {
                string result = $"{person.ToString()}:\t";
                foreach (var p in persons)
                {
                    result += $"{p.Age},{p.Gender}\t";
                }
                return result;
            }
            var results = personList.GroupBy(p => p, (p, ps) => GetPersonInfo(p, ps),new PersonEqualityComparer());
            foreach (var result in results)
            {
                Console.WriteLine(result);
            }

以上代码的分组依据是Person，PersonEqualityComparer则是作为Person分组的比较器，每个组内为一个Person集合，并将返回类型为string的字符串输出。

输出结果如下：

八、第七种用法：

public static IEnumerable<TResult> GroupBy<TSource, TKey, TElement, TResult>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TKey> keySelector, Func<TSource, TElement> elementSelector, Func<TKey, IEnumerable<TElement>, TResult> resultSelector);

官方释义：根据指定的键选择器函数对序列中的元素进行分组，并且从每个组及其键中创建结果值。通过使用指定的函数对每个组的元素进行投影。

与第四种方法很类似，只是对分组内的元素进行选择，原有为TSource，现改为TElement。

编写客户端实验代码如下：

            string GetPersonInfo(string gender, IEnumerable<string> names)
            {
                string result = $"{gender}:\t";
                foreach (var name in names)
                {
                    result += $"{name}\t";
                }
                return result;
            }
            var results = personList.GroupBy(p => p.Gender, (p=>p.Name) ,(g, ns) => GetPersonInfo(g, ns));
            foreach (var result in results)
            {
                Console.WriteLine(result);
            }

以上代码将使用Gender分组，并将分组后的信息组合成一条字符串，并输出到控制台。

输出结果如下：

九、第八种用法：

public static IEnumerable<TResult> GroupBy<TSource, TKey, TElement, TResult>(this IEnumerable<TSource> source, Func<TSource, TKey> keySelector, Func<TSource, TElement> elementSelector, Func<TKey, IEnumerable<TElement>, TResult> resultSelector, IEqualityComparer<TKey> comparer);

官方释义： 根据指定的键选择器函数对序列中的元素进行分组，并且从每个组及其键中创建结果值。通过使用指定的比较器对键值进行比较，并且通过使用指定的函数对每个组的元素进行投影。

与第七种用法基本相同，只是多了一个相等比较器，用于分组的依据。

使用第二种用法的personList及PersonEqualityComparer，编写客户端实验代码如下：

            var results = personList.GroupBy(p => p, (p=>new { p.Age,p.Gender}),
                (p, ns) =>
                {
                    string result = $"{p.ToString()}:\t";
                    foreach (var n in ns)
                    {
                        result += $"{n.Age},{p.Gender}\t";
                    }
                    return result;
                },new PersonEqualityComparer());
            foreach (var result in results)
            {
                Console.WriteLine(result);
            }

以上代码将使用Person分组，使用Person比较器作为分组的依据，并将分组后的信息组合成一条字符串，并输出到控制台。

输出结果如下：