Operações de projeção (C#)

Projeção refere-se à operação de transformar um objeto em um novo formulário que geralmente consiste apenas nas propriedades usadas posteriormente. Usando a projeção, você pode construir um novo tipo que é criado de cada objeto. É possível projetar uma propriedade e executar uma função matemática nela. Também é possível projetar o objeto original sem alterá-lo.

Os métodos de operador de consulta padrão que realizam a projeção estão listados na seção a seguir.

Métodos

Select

O exemplo a seguir usa a cláusula select para projetar a primeira letra de cada cadeia de caracteres em uma lista de cadeias de caracteres.

List<string> words = ["an", "apple", "a", "day"];

var query = from word in words
            select word.Substring(0, 1);

foreach (string s in query)
{
    Console.WriteLine(s);
}

/* This code produces the following output:

    a
    a
    a
    d
*/

A consulta equivalente usando a sintaxe do método é mostrada no código a seguir:

List<string> words = ["an", "apple", "a", "day"];

var query = words.Select(word => word.Substring(0, 1));

foreach (string s in query)
{
    Console.WriteLine(s);
}

/* This code produces the following output:

    a
    a
    a
    d
*/

SelectMany

O exemplo a seguir usa várias cláusulas from para projetar cada palavra de cada cadeia de caracteres em uma lista de cadeias de caracteres.

List<string> phrases = ["an apple a day", "the quick brown fox"];

var query = from phrase in phrases
            from word in phrase.Split(' ')
            select word;

foreach (string s in query)
{
    Console.WriteLine(s);
}

/* This code produces the following output:

    an
    apple
    a
    day
    the
    quick
    brown
    fox
*/

A consulta equivalente usando a sintaxe do método é mostrada no código a seguir:

List<string> phrases = ["an apple a day", "the quick brown fox"];

var query = phrases.SelectMany(phrases => phrases.Split(' '));

foreach (string s in query)
{
    Console.WriteLine(s);
}

/* This code produces the following output:

    an
    apple
    a
    day
    the
    quick
    brown
    fox
*/

O método SelectMany também pode formar a combinação de correspondência de cada item na primeira sequência com cada item na segunda sequência:

var query = from number in numbers
            from letter in letters
            select (number, letter);

foreach (var item in query)
{
    Console.WriteLine(item);
}

A consulta equivalente usando a sintaxe do método é mostrada no código a seguir:

var method = numbers
    .SelectMany(number => letters,
    (number, letter) => (number, letter));

foreach (var item in method)
{
    Console.WriteLine(item);
}

Zip

Há várias sobrecargas para o operador de projeção Zip. Todos os métodos Zip funcionam em sequências de dois ou mais tipos possivelmente heterogêneos. As duas primeiras sobrecargas retornam tuplas com o tipo posicional correspondente das sequências fornecidas.

Considere as seguintes coleções:

// An int array with 7 elements.
IEnumerable<int> numbers = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7];
// A char array with 6 elements.
IEnumerable<char> letters = ['A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F'];

Para projetar essas sequências em conjunto, use o operador Enumerable.Zip<TFirst,TSecond>(IEnumerable<TFirst>, IEnumerable<TSecond>):

foreach ((int number, char letter) in numbers.Zip(letters))
{
    Console.WriteLine($"Number: {number} zipped with letter: '{letter}'");
}
// This code produces the following output:
//     Number: 1 zipped with letter: 'A'
//     Number: 2 zipped with letter: 'B'
//     Number: 3 zipped with letter: 'C'
//     Number: 4 zipped with letter: 'D'
//     Number: 5 zipped with letter: 'E'
//     Number: 6 zipped with letter: 'F'

A segunda sobrecarga aceita uma sequência third. Vamos criar outra coleção, ou seja, emoji:

// A string array with 8 elements.
IEnumerable<string> emoji = [ "🤓", "🔥", "🎉", "👀", "⭐", "💜", "✔", "💯"];

Para projetar essas sequências em conjunto, use o operador Enumerable.Zip<TFirst,TSecond,TThird>(IEnumerable<TFirst>, IEnumerable<TSecond>, IEnumerable<TThird>):

foreach ((int number, char letter, string em) in numbers.Zip(letters, emoji))
{
    Console.WriteLine(
        $"Number: {number} is zipped with letter: '{letter}' and emoji: {em}");
}
// This code produces the following output:
//     Number: 1 is zipped with letter: 'A' and emoji: 🤓
//     Number: 2 is zipped with letter: 'B' and emoji: 🔥
//     Number: 3 is zipped with letter: 'C' and emoji: 🎉
//     Number: 4 is zipped with letter: 'D' and emoji: 👀
//     Number: 5 is zipped with letter: 'E' and emoji: ⭐
//     Number: 6 is zipped with letter: 'F' and emoji: 💜

Assim como a sobrecarga anterior, o método Zip projeta uma tupla, mas desta vez com três elementos.

A terceira sobrecarga aceita um argumento Func<TFirst, TSecond, TResult> que atua como um seletor de resultados. Você pode projetar uma nova sequência resultante das sequências que estão sendo compactadas.

foreach (string result in
    numbers.Zip(letters, (number, letter) => $"{number} = {letter} ({(int)letter})"))
{
    Console.WriteLine(result);
}
// This code produces the following output:
//     1 = A (65)
//     2 = B (66)
//     3 = C (67)
//     4 = D (68)
//     5 = E (69)
//     6 = F (70)

Com a sobrecarga Zip anterior, a função especificada é aplicada aos elementos correspondentes numbers e letter, produzindo uma sequência dos resultados string.

Select versus SelectMany

O trabalho de Select e SelectMany é produzir um valor (ou valores) de resultado dos valores de origem. Select produz um valor de resultado para cada valor de origem. O resultado geral, portanto, é uma coleção que tem o mesmo número de elementos que a coleção de origem. Por outro lado, SelectMany produz um único resultado geral que contém subcoleções concatenadas de cada valor de origem. A função de transformação passada como um argumento para SelectMany deve retornar uma sequência enumerável de valores para cada valor de origem. SelectMany concatena essas sequências enumeráveis para criar uma sequência grande.

As duas ilustrações a seguir mostram a diferença conceitual entre as ações desses dois métodos. Em cada caso, presuma que a função de seletor (transformação) seleciona a matriz de flores de cada valor de origem.

A ilustração mostra como Select retorna uma coleção que tem o mesmo número de elementos que a coleção de origem.

Esta ilustração mostra como SelectMany concatena a sequência intermediária de matrizes em um valor de resultado final que contém cada valor de cada matriz intermediária.

Exemplo de código

O exemplo a seguir compara o comportamento de Select e de SelectMany. O código cria um "buquê" de flores usando os itens de cada lista de nomes de flor na coleção de fonte. No exemplo a seguir, o “valor único” que a função de transformação Select<TSource,TResult>(IEnumerable<TSource>, Func<TSource,TResult>) usa é uma coleção de valores. Esse exemplo requer o loop foreach extra para enumerar cada cadeia de caracteres em cada subsequência.

class Bouquet
{
    public required List<string> Flowers { get; init; }
}

static void SelectVsSelectMany()
{
    List<Bouquet> bouquets =
    [
        new Bouquet { Flowers = ["sunflower", "daisy", "daffodil", "larkspur"] },
        new Bouquet { Flowers = ["tulip", "rose", "orchid"] },
        new Bouquet { Flowers = ["gladiolis", "lily", "snapdragon", "aster", "protea"] },
        new Bouquet { Flowers = ["larkspur", "lilac", "iris", "dahlia"] }
    ];

    IEnumerable<List<string>> query1 = bouquets.Select(bq => bq.Flowers);

    IEnumerable<string> query2 = bouquets.SelectMany(bq => bq.Flowers);

    Console.WriteLine("Results by using Select():");
    // Note the extra foreach loop here.
    foreach (IEnumerable<string> collection in query1)
    {
        foreach (string item in collection)
        {
            Console.WriteLine(item);
        }
    }

    Console.WriteLine("\nResults by using SelectMany():");
    foreach (string item in query2)
    {
        Console.WriteLine(item);
    }
}

Confira também

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