Developer

LINQ: основные операторы

↑ 1.5 Коллекции и основы LINQ · ← Предыдущая · → Следующая

Обязательно~8 мин чтенияУровень: junior

Зачем это на собесе

LINQ пишут ежедневно: фильтрация, группировка, агрегация данных для отчётов и API. На собесе дают коллекцию и просят написать запрос, и следят за эффективностью (N·M, лишние перечисления).

Объяснение

LINQ — набор методов-расширений над IEnumerable<T> (и IQueryable<T>). Два синтаксиса: методы (используют чаще) и query syntax (как SQL).

Основные операторы

var patients = GetPatients();
 
// фильтрация и проекция
var names = patients.Where(p => p.Age >= 18).Select(p => $"{p.LastName} {p.FirstName}");
 
// сортировка
var sorted = patients.OrderBy(p => p.LastName).ThenByDescending(p => p.BirthDate);
 
// элементы
patients.First(p => p.Id == id);            // исключение, если нет
patients.FirstOrDefault(p => p.Id == id);   // null/default
patients.Single(p => p.Snils == snils);     // исключение, если 0 или больше 1 — проверка уникальности
patients.Last(); patients.ElementAt(3);
 
// кванторы
patients.Any(p => p.IsDeleted);             // есть ли хоть один — O(1)–O(n), лучше чем Count() > 0
patients.All(p => p.Age > 0);
patients.Contains(p);
 
// агрегаты
patients.Count(p => p.City == "Минск");
patients.Sum(p => p.Debt); patients.Average(p => p.Age); patients.Max(p => p.BirthDate);
patients.MaxBy(p => p.Age);                 // .NET 6: сам элемент, а не значение
patients.Aggregate(0m, (acc, p) => acc + p.Debt);
 
// группировка
var byCity = patients.GroupBy(p => p.City)
    .Select(g => new { City = g.Key, Count = g.Count(), AvgAge = g.Average(p => p.Age) });
var countByDay = visits.CountBy(v => v.Date);   // .NET 9
 
// соединения
var q = from e in encounters
        join p in patients on e.PatientId equals p.Id
        select new { p.LastName, e.Date };
var left = encounters.LeftJoin(patients, e => e.PatientId, p => p.Id, (e, p) => new { e, p });  // .NET 10; раньше GroupJoin + SelectMany + DefaultIfEmpty
 
// разворачивание
var allDiagnoses = encounters.SelectMany(e => e.Diagnoses);
 
// множества и уникальность
ids.Distinct(); patients.DistinctBy(p => p.Snils); a.Union(b); a.Intersect(b); a.Except(b);
 
// страницы и порции
patients.Skip(20).Take(10);
patients.Chunk(500);                        // батчи по 500 (для вставки в ClickHouse)
 
// преобразование
patients.ToList(); patients.ToArray(); patients.ToDictionary(p => p.Id); patients.ToLookup(p => p.City);

Query syntax

var result = from p in patients
             where p.Age >= 18
             orderby p.LastName
             group p by p.City into g
             select new { City = g.Key, Count = g.Count() };

Удобен для сложных join и let. Компилятор превращает его в вызовы методов.

Ленивые и немедленные операторы

  • Ленивые (отложенное выполнение): Where, Select, OrderBy, GroupBy, Skip, Take — строят конвейер.
  • Немедленные: ToList, ToArray, ToDictionary, Count, Sum, First, Any, Max — запускают перечисление.

Нюансы и подводные камни

  • Count() > 0 вместо Any() — перебирает всё. Any() останавливается на первом.
  • Where(...).First() = First(predicate) — пишите короче.
  • First vs Single: Single проверяет уникальность и перебирает дальше. Используйте его, когда дубликат — ошибка данных.
  • Вложенный Where или Contains по списку внутри Select — O(n·m). Строите Dictionary или ToLookup заранее.
  • OrderBy стабилен, но O(n log n). Для топ-K без полной сортировки есть MinBy/MaxBy или PriorityQueue.
  • В EF Core не все методы транслируются в SQL: при клиентской оценке EF бросает исключение, а не молча грузит таблицу (с EF Core 3).
  • Замыкание на переменную цикла или изменяемое поле в отложенном запросе даст значение на момент выполнения, а не создания.

Тестирование

[Fact]
public void Groups_patients_by_city()
{
    var patients = new[] { P("Минск"), P("Минск"), P("Гродно") };
    var result = patients.GroupBy(p => p.City).ToDictionary(g => g.Key, g => g.Count());
    result.Should().BeEquivalentTo(new Dictionary<string, int> { ["Минск"] = 2, ["Гродно"] = 1 });
}

Вопросы с ответами

Связанные темы

Вид графа

Обратные ссылки