C# Academy · 课时

聚合与 ToList

Q: 「聚合与 ToList」这节课中我会学到什么？

计数、求和并实现具体化 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 C# Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

计数、求和并实现具体化

聚合与 ToList 是 CoddyKit 上的免费 C# Academy 课时。这是第 4 节课，共 4 节。你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。这是 C# Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 C# Academy 课程共包含 4 节课。

统计元素数量

Count 返回序列中的元素数量。使用谓词时，它只统计符合条件的元素。

它会强制进行枚举，因此必须遍历整个序列才能得到总数——这是一种聚合操作。

using System;
using System.Linq;

int[] nums = { 1, 2, 3, 4, 5 };
Console.WriteLine(nums.Count());
Console.WriteLine(nums.Count(n => n > 2));

计算数值总和

Sum 会将数值相加。在数值序列上使用时，它会对元素求和；使用选择器时，它会对每个元素投影出的值求和。

它返回的数值类型与源序列或选择器结果的类型相同。

using System;
using System.Linq;
using System.Collections.Generic;

record Order(int Qty, decimal Price);
var orders = new List<Order> { new(2, 5m), new(3, 4m) };
decimal total = orders.Sum(o => o.Qty * o.Price);
Console.WriteLine(total);

计算平均值

Average 会计算算术平均值。与 Sum 一样，它也接受可选的选择器。

结果是浮点类型（例如 double），即使源序列中的元素是整数也是如此，因此除法时不会损失精度。

using System;
using System.Linq;

int[] scores = { 80, 90, 100 };
double avg = scores.Average();
Console.WriteLine(avg);

最小值和最大值

Min 和 Max 返回最小值和最大值。使用选择器时，它们会根据投影出的键进行归约。

在现代 .NET 中，MaxBy 和 MinBy 返回具有极值键的完整元素，而不只是键值。

using System;
using System.Linq;
using System.Collections.Generic;

record P(string Name, int Age);
var ps = new List<P> { new("Ana", 30), new("Bo", 22) };
var oldest = ps.MaxBy(p => p.Age);
Console.WriteLine(oldest!.Name);

空序列的陷阱

对于空序列，值类型上的 Average、Min 和 Max 会抛出 InvalidOperationException。Sum 返回零，Count 也返回零。

您可以使用 Any() 进行防护，或者在对可能为空的数据求平均值之前使用 DefaultIfEmpty。

using System;
using System.Linq;

int[] empty = Array.Empty<int>();
double avg = empty.DefaultIfEmpty(0).Average();
Console.WriteLine(avg);

使用 Aggregate 执行自定义归约

Aggregate 使用累加器函数，将序列归约为一个值。它是 Sum 等其他操作背后的通用形式。

您可以提供一个初始值，并将每个元素合并到累积结果中——这适用于计算乘积、连接内容或实现自定义逻辑。

using System;
using System.Linq;

int[] nums = { 1, 2, 3, 4 };
int product = nums.Aggregate(1, (acc, n) => acc * n);
Console.WriteLine(product);

使用 ToList 进行物化

ToList 会立即执行查询，并将结果复制到 List<T> 中。这会有意终止延迟执行。

您可以使用它来获取稳定的快照，避免重复运行开销很大的处理管道，或者获得列表的索引和 Count 属性等功能。

using System;
using System.Linq;

int[] nums = { 1, 2, 3, 4 };
var evens = nums.Where(n => n % 2 == 0).ToList();
evens.Add(6);
Console.WriteLine(string.Join(", ", evens));

ToArray 和 ToDictionary

相关的物化方法还包括用于创建固定大小数组的 ToArray，以及用于按键查找的 ToDictionary。

ToDictionary 接受键选择器（以及可选的值选择器）；如果两个元素生成了相同的键，它就会抛出异常。

using System;
using System.Linq;
using System.Collections.Generic;

record P(string Name, int Age);
var ps = new List<P> { new("Ana", 30), new("Bo", 22) };
var byName = ps.ToDictionary(p => p.Name, p => p.Age);
Console.WriteLine(byName["Ana"]);

为什么要进行物化

延迟查询每次迭代时都会重新运行。如果处理管道开销很大，或者读取的是不断变化的源序列，这种重复就会导致错误和运行缓慢。

调用一次 ToList 可以保存结果，让后续读取既快速又一致。

using System;
using System.Linq;

int runs = 0;
int[] nums = { 1, 2, 3 };
var list = nums.Select(n => { runs++; return n; }).ToList();
foreach (var _ in list) { }
foreach (var _ in list) { }
Console.WriteLine(runs);

First、单个元素和 Any

元素操作符也会强制执行查询。First 返回第一个匹配项（没有匹配项时会抛出异常），FirstOrDefault 则返回默认值，而 Single 要求结果必须恰好有一个。

Any 用于判断序列中是否存在匹配元素，而不必统计所有元素。

using System;
using System.Linq;

int[] nums = { 3, 8, 5, 12 };
int firstBig = nums.First(n => n > 7);
bool hasOdd = nums.Any(n => n % 2 == 1);
Console.WriteLine($"{firstBig} {hasOdd}");

完整处理管道

实际查询会将筛选、投影、排序和聚合链接起来，并且通常以物化操作结束。

请从上到下阅读：先筛选，再调整形状，然后排序，最后收集。最后的 ToList 会运行整个处理管道一次。

using System;
using System.Linq;
using System.Collections.Generic;

record Sale(string City, int Amt);
var sales = new List<Sale> { new("NY", 5), new("LA", 3), new("NY", 9) };
var top = sales.Where(s => s.Amt > 4)
               .OrderByDescending(s => s.Amt)
               .Select(s => s.City)
               .ToList();
Console.WriteLine(string.Join(", ", top));

快速检查

思考延迟执行和物化。

总结

聚合操作会将序列归约为一个值：Count、Sum、Average、Min/Max、MinBy/MaxBy，以及通用的 Aggregate。它们会强制执行查询，并且在源序列为空时可能抛出异常。

ToList、ToArray 和 ToDictionary 会物化结果，终止延迟执行，使开销很大的处理管道只运行一次。至此，LINQ 的筛选和投影工具集就介绍完了。

常见问题解答

「聚合与 ToList」课时是免费的吗？

是的 — 「聚合与 ToList」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 C# Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 C# Academy 课程共包含 4 节课。

「聚合与 ToList」这节课中我会学到什么？

计数、求和并实现具体化你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 C# Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。

学习 C# Academy 需要有经验吗？

无需任何先前经验。CoddyKit 上的 C# Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。这是第 4 节课，共 4 节。

「聚合与 ToList」课时需要多长时间？

大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。

我能在这节 C# Academy 课中编写并运行代码吗？

能。每节 C# Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。

此课程中的所有课时

← 返回 C# Academy