Part 1 什么是聚合函数？

在 LINQ 的使用过程之中，有一些 LINQ 提供的额外函数可以用来获取这些数据里的属性信息，例如求得一个整数集合 IEnumerable<int> 的最大值、平均值，或是获取总个数等等。这些函数并不是我们使用查询表达式而能够达到的基本语义，而必须使用这样的函数来达成我们需要的目的。我们把这种函数称为聚合函数（Aggregate Function）。

那么，LINQ 为我们提供了哪一些聚合函数呢？我们下面就来看看它们。

Part 2 聚合函数使用一览

2-1 Max 和 Min 方法

显然，这两个方法用来求 IEnumerable<数值类型> 的最大值的。

它还有一堆重载方法。都是看的集合内元素的类型，进而去确定与之匹配的重载方法。

2-2 Average 方法

这个用法和求最大最小值没有差别。

当然，请注意，这个返回值一定是 double 类型的。虽然 C# 提供了 decimal 类型，会更加精确，但 LINQ 里的求平均值用的是 double。

另外，它也有一堆重载方法。也是和上面的思路一样。

2-3 Count 方法和 Any 无参方法

这个方法用于获取一个 IEnumerable<T> 集合里到底有多少个元素。

注意，由于 LINQ 的实现用的是扩展方法，所以 Count 在这里是一个方法名，而不是属性，所以必须要加上这一对小括号。另外，如果你需要使用这个数值来判断一个集合是否有元素的话，一般可以写成

不过，我建议你使用 Any 方法（无参的这个重载），来判断集合是否有元素。

2-4 存在量词 Any 函数和全称量词 All 函数

接着是两个比较常用的聚合函数，它们用于判断集合里是否有元素满足指定条件，或者是全部元素都满足指定条件。

举个例子。我们要查询集合里是否所有元素都小于 7，它的写法是这样的：

而如果查找集合里是否存在任意一个元素，它的数值小于 8，那么写作

注意不要把 Lambda 运算符 => 和小于等于符号 <= 以及大于等于符号 >= 看混了。

刚才也说过，Any 的无参重载表示的是这个集合是否包含元素。所以这里就不提及了。

2-5 Concat 函数

这个函数用于拼接两个元素类型一致的 IEnumerable<T> 集合。

需要注意的是，两个集合即使类型不是一致的，但如果都实现了 IEnumerable<T> 接口的话，那么第 1、2 行给出的写法就一定奏效（隐式转换），然后调用 Concat 方法一定是可以的。但是，迭代器将会取决于具体类型的实现。比如例子给出的实现里，第二个则用的是一个栈（先进后出集合），所以最终拼接并遍历出来的结果顺序必然是 3、8、1、6、5、0、9、2、7、4，即后五个新加入的元素的顺序应倒过来。

2-6 Cast 函数

如果我们有一个 IEnumerable 集合，知道它的元素的类型，却发现我们无法使用 LINQ 函数，怎么办？我们可以调用该方法将其转换为泛型集合 IEnumerable<T> 对象。例如：

注意，为这个方法添加泛型参数，来表示这个集合需要转换为这个类型。当然，如果你尝试把它转换为其它类型，那么只会出现报错，提示转换失败；而且，IEnumerable 接口在迭代的时候，每一个元素都是 object 类型。如果内部存放的是值类型的话，将会产生拆箱操作。

2-7 Distinct 函数

这个函数类似于 SQL 语句里的 distinct 关键字，它用来筛选集合里的重复数据。重复的项将会只保留一个，但前提是，这个集合的元素类型必须是可以比较相等操作的（即要么它本身实现了 IEquatable<T> 或 IEquatable 接口，要么就手动规定比较规则，即使用 IEqualityComparer<T> 或 IEqualityComparer 接口）。

例如，我们要对一个集合去重，那么写法如下。

2-8 Range 函数（静态函数）

这个函数用于生成一个 IEnumerable<int> 集合，且集合从指定数值增大，一次一个单位。

这样将会获取 0 到 8，一共 9 个元素。第一个参数表示起始数值，第二个参数表示一共要取出多少个元素。

注意，这个函数是静态函数，所以调用的时候，请使用 Enumerable.Range 的方式调用。

2-9 Repeat 函数（静态函数）

Repeat 函数和 Range 不同，它虽然也是静态函数，但生成的集合并不是按序增大的，而是重复的。比如：

这样将会生成一个拥有 15 个元素的、且元素全都是 I like programming 字符串的字符串列表。

2-10 Take 和 Skip 函数

Take 函数用于获取集合的前多少个元素（类似于 SQL 的 top 关键字），而 Skip 函数则用于跳过指定个数的元素。

需要注意的是，Skip 函数返回值依然是 IEnumerable<int> 类型，这样做的好处是可以继续使用成员访问运算符向下继续串联代码，而使用它所得到的集合，一定是从跳过了指定个数的元素后，作为第一项开始的新集合 IEnumerable<int>。换句话说，values.Skip(3) 将会返回的是 1、2、2、2、3、3、1、2、2 序列。

2-11 ToArray 和 ToList 函数

这两个函数用于将集合转换为数组 T[] 和列表集合 List<T>。

当然，LINQ 还提供了 ToDictionary 和 ToHashSet 函数，用于转字典和哈希表对象。这种转换就不在这里提及了，因为用得比较少，而且学习起来不太难。还有一个 ToLookUp 方法，用于生成仅用于 LINQ 的类似于字典的分组表集合，这种集合专门用来存放分组数据，表示一对多的映射关系。

2-12 First(OrDefault) 和 Single(OrDefault) 函数

First 方法有两个重载。一个是无参的，表示取出集合的第一个元素；第二个是有一个 Lambda 表达式参数的，表示获取满足指定条件的第一个元素。但是，这两个方法都有一个问题。当元素全部不满足要求的时候，运行将会抛出 InvalidOperationException 异常。

显然，这样做是容易出错的，于是我们提供了新方法：FirstOrDefault，它的操作和上一个一样，但当找不到元素的时候的行为不同。FirstOrDefault 方法在找不到满足要求的元素的时候，将会返回和元素的类型完全一样的这个类型的默认数值。比如一个集合是 int 类型的元素构成的，那么当找不到元素时，将会返回 default(int)，即 0。

Single 和 SingleOrDefault 方法的行为则不同。它们除了计算整个集合满足要求的元素以外，还要要求整个集合只能有一个元素满足要求。Single 方法调用时，如果集合有超过一个元素满足该要求，则会直接抛出异常，而 SingleOrDefault 方法被调用时，如何有集合超过一个元素满足要求时，则会返回和集合元素类型一致的类型的默认值 default(T)。

2-13 Last(OrDefault) 函数

当然了，这两个函数和上述用法基本一样，只是用来获取集合最后一个满足要求的元素。当然，找不到的话，Last 会产生 InvalidOperationException，而 LastOrDefault 将会返回默认数值 default(T)。

2-14 ElementAt 函数

这个函数你完全可以理解为 IEnumerable<T> 集合类型的索引器。这里就不举例子了。

2-15 Aggregate 函数

最后讲一个比较常见的聚合函数。把 aggregate 这个单词直译过来，实际上就是“聚合”的意思。真·聚合函数！

这个函数将每一次集合遍历过程的时候，通过指定的公式进行计算和处理，并得到最终的结果的行为就是这个函数的使用方式了。它有三个重载。

第一个重载是非常简单的，除了扩展方法的 IEnumerable<T> 集合自己，只需要给出一个额外参数，这个参数是一个 Lambda 表达式，表示一个聚合公式，把所有元素按照这个公式计算的结果聚合起来。

可以看懂这个聚合函数的意义吗？这个函数将字符串序列按照顺序依次拼接，得到字符串结果。Lambda 表达式里的 s 表示临时变量，用于积累元素处理期间的数据的，而这个 v 就是集合在每一次遍历过程之中的元素。我们把用来积累的变量 s 往后添加 v，就凑成了字符串拼接后的新字符串，然后再往后添加下一个字符串，直到集合遍历完成。当然最终这个结果就是一个完整的字符串了。

第二个重载需要加入一个初始值 seed 参数。即可以改写一下上面的写法：

第三个重载，则在最后增加一个参数，用于指定聚合的处理情况。如下代码所示。

这个聚合操作，将会把所有聚合的元素全部先转为大写，然后输出。自然结果就是 "SUNNIE, HELLO, WORLD!" 了。是不是很神奇呢？

2-16 Zip 函数

这个函数有点神奇。它可以把两个完全不相干的序列（只要他们的长度一样）归并到一起，给相同索引上的元素打包成一个对象，然后将这两个序列的所有元素按这样的操作进行处理，最终返回全部的打包对象。这么说不太好理解，你可以当成这样的查询表达式等价的语义。假设我有两个数组，包含相同个数的元素，但是两个数组里的数字和数字之间没有关联。

查询表达式要想对位获取打包后的序列，我们可以使用这样的写法：

就好比这样的操作。不过换成方法调用的话，是这么写：

因为它是扩展方法，所以可以这么写。看不太明白可以使用静态方法的调用模式来书写：

该方法有三个参数。第一个参数和第二个参数分别对应了打包的两个数组序列。而第三个参数则对应的是两个对应位取出的元素，应该怎么打包。这里我们使用 Lambda 表达式，使得取出的两个元素按照匿名类型的模式进行打包：传入 l 和 r 两个元素，然后返回的打包元素为 new { First = l, Second = r }。

怎么用结果呢？很简单，我们只需要 foreach 一下就可以了：

这样就可以了。