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解惑LINQ中的SelectMany用法

news 2025/7/20 8:22:06

在 C# 中，SelectMany 是 LINQ（语言集成查询） 中的一个强大方法，用于将嵌套的集合 “扁平化”（Flatten），并对每个元素应用转换函数。它在处理多维数据结构时特别有用，例如从集合的集合中提取单个元素序列。

1. 基本概念

作用：将一个包含多个集合的集合展开为一个单级集合，并可对每个元素应用转换。
适用场景：处理嵌套数据结构（如列表的列表、数组的数组），或需要跨集合查询元素。

2. 核心重载方法

（1）无转换函数的重载

IEnumerable<TResult> SelectMany<TSource, TResult>(this IEnumerable<TSource> source,Func<TSource, IEnumerable<TResult>> selector
);

参数：
- source：源集合（如 List<List<int>>）。
- selector：将每个源元素映射为一个子集合的函数。
返回值：所有子集合合并后的单级序列。

（2）带索引的重载

IEnumerable<TResult> SelectMany<TSource, TResult>(this IEnumerable<TSource> source,Func<TSource, int, IEnumerable<TResult>> selector
);

特点：selector 函数的第二个参数为元素索引，可用于更复杂的转换。

（3）带结果选择器的重载

IEnumerable<TResult> SelectMany<TSource, TCollection, TResult>(this IEnumerable<TSource> source,Func<TSource, IEnumerable<TCollection>> collectionSelector,Func<TSource, TCollection, TResult> resultSelector
);

特点：通过 resultSelector 组合源元素和子集合元素，生成最终结果。

3. 示例：无转换函数的扁平化

假设我们有一个包含多个列表的列表，需要将其展开为一个单级列表：

List<List<int>> nestedList = new List<List<int>>
{new List<int> { 1, 2 },new List<int> { 3, 4, 5 },new List<int> { 6 }
};// 使用 SelectMany 扁平化
IEnumerable<int> flattened = nestedList.SelectMany(x => x);// 输出：1, 2, 3, 4, 5, 6
foreach (int num in flattened)
{Console.Write(num + ", ");
}

4. 示例：带转换函数的 SelectMany

假设有一个 Person 类，每个 Person 有多个 Address，需要提取所有地址的城市：

class Person
{public string Name { get; set; }public List<Address> Addresses { get; set; }
}class Address
{public string City { get; set; }
}// 创建数据
List<Person> people = new List<Person>
{new Person{Name = "Alice",Addresses = new List<Address>{new Address { City = "New York" },new Address { City = "London" }}},new Person{Name = "Bob",Addresses = new List<Address>{new Address { City = "Paris" }}}
};// 提取所有城市（扁平化并转换）
IEnumerable<string> cities = people.SelectMany(p => p.Addresses.Select(a => a.City));// 输出：New York, London, Paris
foreach (string city in cities)
{Console.Write(city + ", ");
}

5. 示例：带索引的 SelectMany

使用元素索引生成更复杂的结果：

string[] sentences = { "Hello world", "Goodbye moon" };// 每个单词前加上其所在句子的索引
var result = sentences.SelectMany((sentence, index) =>sentence.Split(' ').Select(word => $"[{index}]: {word}")
);// 输出：[0]: Hello, [0]: world, [1]: Goodbye, [1]: moon
foreach (var item in result)
{Console.Write(item + ", ");
}

6. 示例：带结果选择器的 SelectMany

组合源元素和子集合元素：

List<string> words = new List<string> { "ABC", "DEF" };// 结果选择器：将每个字符与原单词组合
var result = words.SelectMany(word => word,  // 子集合选择器：将单词拆分为字符(word, character) => $"({word}, {character})"  // 结果选择器
);// 输出：(ABC, A), (ABC, B), (ABC, C), (DEF, D), (DEF, E), (DEF, F)
foreach (var item in result)
{Console.Write(item + ", ");
}

7. SelectMany vs Select

方法	作用	结果类型
`Select`	对每个元素应用转换函数，返回与源集合数量相同的新集合。	`IEnumerable<TResult>`
`SelectMany`	将嵌套集合展开并应用转换，返回合并后的单级集合（数量可能多于源集合）。	`IEnumerable<TResult>`（扁平化）