LINQ: генерация всех возможных комбинаций объектов

Быстрый ответ

В LINQ для создания декартова произведения применяется метод SelectMany. Он позволяет объединить каждый элемент из двух коллекций. Ниже приведен пример, демонстрирующий объединение массивов чисел и строк:

var nums = new[] { 1, 2 };
var chars = new[] { "a", "b" };
var product = nums.SelectMany(num => chars, (num, ch) => (num, ch));

Таким образом, мы получили следующий набор пар: (1, 'a'), (1, 'b'), (2, 'a'), и (2, 'b'), что является декартовым произведением этих множеств.

Комбинация статических предложений 'from', динамические операции во время выполнения и возможности SelectMany

Использование статических предложений 'from' для читаемости кода

Когда работаем с наборами данных, которые известны во время компилирования, множественное использование ключевого слова from в синтаксисе LINQ query дает наглядное представление декартова произведения. Рассмотрим пример с комбинациями имен собак:

var beagles = new[] { "Наполеон", "Цезарь", "Александр" };
var poodles = new[] { "ПудельНап", "ПудельЦез", "ПудельХандра" };
var pairs = from beagle in beagles
            from poodle in poodles
            select new { Beagle = beagle, Poodle = poodle };

Подробнее об этом расскажет наш спикер на видео

Расширяющий метод CartesianProduct для динамических коллекций

Когда набор данных становится известным лишь в момент выполнения, можно использовать расширяющий метод CartesianProduct, который удобно интегрируется в любую LINQ-цепочку:

public static IEnumerable<IEnumerable<T>> CartesianProduct<T>(this IEnumerable<IEnumerable<T>> sequences)
{
    IEnumerable<IEnumerable<T>> emptyProduct = new[] { Enumerable.Empty<T>() };
    return sequences.Aggregate(
        emptyProduct,
        (accumulator, sequence) =>
            from accSeq in accumulator
            from item in sequence
            select accSeq.Concat(new[] { item }));
}
List<List<string>> dogBreeds = new List<List<string>> 
{
    new List<string> { "Бигль", "Мопс", "Бульдог" },
    new List<string> { "Пудель", "Такса" }
};
var allPossiblePairs = dogBreeds.CartesianProduct();

Применение SelectMany далее декартового произведения

Метод SelectMany является многофункциональным оператором, который позволяет не только создавать декартовы произведения, но и обрабатывать сложные структуры данных и формировать сложные запросы.

Сортировка результатов с помощью ToDictionary и ToLookup

Если требуется структурировать парные данные, то подойдут методы ToDictionary и ToLookup, позволяющие привести результаты в удобный для работы формат:

var puppyPairsAsDictionary = pairs.ToDictionary(
    pair => pair.Beagle,
    pair => pair.Poodle);

Визуализация

Создание декартова произведения можно представить как танцевальный вальс:

Танцоры А (🕺): [Адам, Алек, Альвин]
Танцорки Б (💃): [Белла, Бри, Брук]

🕺🤝💃 И каждый из них танцует с каждой под светом софитов:

🕺 Адам 🤝 💃 Белла
🕺 Адам 🤝 💃 Бри
🕺 Адам 🤝 💃 Брук
🕺 Алек 🤝 💃 Белла
🕺 Алек 🤝 💃 Бри
🕺 Алек 🤝 💃 Брук
🕺 Альвин 🤝 💃 Белла
🕺 Альвин 🤝 💃 Бри
🕺 Альвин 🤝 💃 Брук

Практическое использование LINQ

Код на C# со синтаксисом SQL благодаря LINQ

Благодаря LINQ, вы можете писать запросы, используя синтаксис SQL, прямо на C#.

Работа с сложными структурами данных

LINQ успешно справляется с обработкой сложноструктурированных данных, таких как иерархические или вложенные структуры.

Использование KeyValuePair для работы с парами

В LINQ структура KeyValuePair<TKey,TValue> оказывается идеальным решением для хранения и обработки пар ключ-значение.

Полезные материалы

1. Понимание использования и реализации декартового произведения с помощью LINQ.
2. Обсуждение декартовых произведений в LINQ на Stack Overflow.
3. Статья о нестандартных способах создания декартовых произведений и комбинаций с использованием LINQ.
4. Разъяснение использования SelectMany для создания декартовых произведений.
5. Примеры кода для развития навыков работы с LINQ.
6. LINQPad как средство для экспериментирования с LINQ-запросами.
7. Учебные материалы и руководства по работе с LINQ to Entities в Entity Framework.