C#プログラミングレッスン 

【C#プログラミングレッスン】 No.176-LINQ SelectMany演算子

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┃ C#3.0-LINQ SelectMany                                      No.176┃
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SelectManyは、理解するのが少し難しい演算子かもしれません。
そのため、いきなりSelectManyの例を示すのではなく、Select演算子の復習
から話を始めます。

■──────────────────────────────────
■Select演算子の復習

まず、「スペインの顧客の注文データを抜き取る」コード例を示します。

 var customers = NorthwindObjects.GetCustomers();
 var orders = customers
             .Where(c => c.Country == "Spain")
             .Select(c => c.Orders);

クエリ式を使ったコードは、以下のとおりです。

 var customers = NorthwindObjects.GetCustomers();
 var orders = from c in customers
              where c.Country == "Spain"
              select c.Orders;

ちなみに、Customerクラスは、

 public class Customer {
     public string CustomerID { get; set; }
     public string CompanyName { get; set; }
     public string ContactName { get; set; }
     public string Country { get; set; }
     ...
     public IEnumerable<Order> Orders { get; set; } // 注文オブジェクト一覧
 }

のように、注文オブジェクトと関連をもっています。
この注文オブジェクトを一つ一つ取り出すには、

 // スペインにある顧客の数だけ繰り返し
 foreach (var g in orders) {
     // 一つの顧客に関する注文の数だけ繰り返し
     foreach (var o in g)
         Console.WriteLine("{0} {1} {2}", 
              o.CustomerID, o.OrderID, o.OrderDate);
 }


のように、２重ループが必要になります。
結果を以下に示します。

BOLID 10326 1996/10/10 0:00:00
BOLID 10801 1997/12/29 0:00:00
BOLID 10970 1998/03/24 0:00:00
GALED 10366 1996/11/28 0:00:00
GALED 10426 1997/01/27 0:00:00
GALED 10568 1997/06/13 0:00:00
GALED 10887 1998/02/13 0:00:00
GALED 10928 1998/03/05 0:00:00
GODOS 10303 1996/09/11 0:00:00
GODOS 10550 1997/05/28 0:00:00
GODOS 10629 1997/08/12 0:00:00
GODOS 10872 1998/02/05 0:00:00
GODOS 10874 1998/02/06 0:00:00
GODOS 10888 1998/02/16 0:00:00
GODOS 10911 1998/02/26 0:00:00
GODOS 10948 1998/03/13 0:00:00
GODOS 11009 1998/04/08 0:00:00
GODOS 11037 1998/04/21 0:00:00
ROMEY 10281 1996/08/14 0:00:00
ROMEY 10282 1996/08/15 0:00:00
ROMEY 10306 1996/09/16 0:00:00
ROMEY 10917 1998/03/02 0:00:00
ROMEY 11013 1998/04/09 0:00:00

■──────────────────────────────────
■SelectMany

SelectManyを使うと、階層構造になっているオブジェクトを展開した形で結果
を受け取ることができます。
前回のGroupJoinの反対のような動きと言ったら良いでしょうか。
SelectManyを使ったコードを以下に示します。

 var customers = NorthwindObjects.GetCustomers();
 var orders = customers
             .Where(c => c.Country == "Spain")
             .SelectMany(c => c.Orders);
 foreach (var o in orders)
     Console.WriteLine("{0} {1} {2}", 
         o.CustomerID, o.OrderID, o.OrderDate);

最初に示したコードの Select演算子が、SelectManyになっている点と、繰り
返しが一重になっている点が異なります。
結果は先ほどと同じですので省略します。


この SelectManyメソッドと同等のクエリ式を書くには、from句を複数使いま
す。

 var customers = NorthwindObjects.GetCustomers();
 var orders = from c in customers
              where c.Country == "Spain"
              from o in c.Orders
              select o;
 foreach (var o in orders)
     Console.WriteLine("{0} {1} {2}", 
         o.CustomerID, o.OrderID, o.OrderDate);


■──────────────────────────────────
■SelectMany応用

応用例として２つの例をあげましょう。

■例1
 var customers = NorthwindObjects.GetCustomers();
 var orders = customers
             .Where(c => c.Country == "Spain")
             .SelectMany(c => c.Orders)
             .Where(o => o.OrderDate.Year == 1998)
             .Select(o => 
                  new { o.CustomerID, o.OrderID, o.OrderDate });
 foreach (var o in orders)
     Console.WriteLine(o);


これは、Spainの顧客で、1998年の注文データを抜き出し、必要な項目だけを
匿名クラスとして抜き出しているコードです。

クエリ式だと、以下のようになります。

 var customers = NorthwindObjects.GetCustomers();
 var orders = 
     from c in customers
     where c.Country == "Spain"
     from o in c.Orders
     where o.OrderDate.Year == 1998 
     select new {c.CustomerID, o.OrderID, o.OrderDate};
 foreach (var o in orders)
     Console.WriteLine(o);

結果の一部を以下に示します。
{ CustomerID = BOLID, OrderID = 10970, OrderDate = 1998/03/24 0:00:00 }
{ CustomerID = GALED, OrderID = 10887, OrderDate = 1998/02/13 0:00:00 }
{ CustomerID = GALED, OrderID = 10928, OrderDate = 1998/03/05 0:00:00 }
{ CustomerID = GODOS, OrderID = 10872, OrderDate = 1998/02/05 0:00:00 }
{ CustomerID = GODOS, OrderID = 10874, OrderDate = 1998/02/06 0:00:00 }

※ 匿名クラスの場合は、ToString() メソッドがoverrideされているため、
   WriteLine メソッドで、オブジェクトを渡すだけで、プロパティの内容が
   表示されます。


■例2

今度は、数値が格納されたジャグ配列を操作の対象としてみましょう。

 var numtable = new[] { 
     new[] { 10, 32, 54, 91, 3 },
     new[] { 33, 65, 2, 50 },
     new[] { 98, 43, 74, 74, 12, 6 },
 };

このnumtableに対し、

 numtable.SelectMany(nums => nums)

とすると、

 10, 32, 54, 91, 3, 33, 65, 2, 50, 98, 43, 74, 74, 12, 6

というシーケンスが生成されます。

これがわかれば、上記配列から、10以下の数を抜き出し、小さい順に取りだす
ことが SelectManyを使って実現できます。

var q = numtable.SelectMany(nums => nums)
                .Where(n => n <= 10)
                .OrderBy(n => n);
foreach (var n in q)
    Console.WriteLine(n);

なお、SelectManyにわたるのは、numtableの各要素(intの配列)ですので、そ
の配列の先頭3つまでの値を対象にしたいのならば、

 var q = numtable.SelectMany(nums => nums.Take(3))
                 .Where(n => n <= 10)
                 .OrderBy(n => n);

と書くことで、91,3, 50, 74, 12, 6 は除外されますので結果は、

 2
 10

と表示されます。

このコードをクエリ式で書くと、以下のようになります。

 var q = from a in numtable
         from b in a.Take(3)
         where b <= 10
         orderby b
         select b;

参考文献
 http://www.microsoft.com/japan/msdn/net/bb394939.aspx


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