C# Enumerable.ToLookup（LINQ）で配列やリスト（IEnumerable）を条件ごとに分ける

C#ではEnumerable.ToLookup（LINQ）を使うことで配列やリスト（IEnumerable）を条件ごとに分類できます。ToDictionaryと組み合わせることで辞書も作成できます。

模式図：
Enumerable.ToLookup：■□■□○ → ■■、□□、○
■□○：分類された要素（キーセレクタが同じキーを返す要素）

Enumerable.ToLookupの例

Enumerable.ToLookupのサンプルコードです。

整数配列を3で割った余りで分類する。

C# 9（トップレベルステートメント）

using System.Linq;

var intArray1 = new[] { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
var lookup1 = intArray1.ToLookup(
        i => i % 3, // keySelector
        i => i);    // valueSelector
                    // lookup1[0]: {0, 3, 6}
                    // lookup1[1]: {1, 4}
                    // lookup1[2]: {2, 5}
var item0 = lookup1[0].ToArray();
// {0, 3, 6}

C# 8

using System.Linq;

class Program
{
    static void Main()
    {
        var intArray1 = new[] { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
        var lookup1 = intArray1.ToLookup(
                i => i % 3, // keySelector
                i => i);    // valueSelector
        // lookup1[0]: {0, 3, 6}
        // lookup1[1]: {1, 4}
        // lookup1[2]: {2, 5}
        var item0 = lookup1[0].ToArray();
        // {0, 3, 6}
    }
}

文字列配列を最後の文字の大文字で分類して末尾に'0'をつける。

C# 9（トップレベルステートメント）

using System.Linq;

var strArray1 = new[] { "abc", "def", "gfc", "aaa", "ccc" };
var lookup1 = strArray1.ToLookup(
        s => char.ToUpper(s.TakeLast(1).ElementAt(0)),
        s => s + '0');
// lookup1['C']: {"abc0", "gfc0", "ccc0"}
// lookup1['F']: {"def0"}
// lookup1['A']: {"aaa0"}
var itemc = lookup1['c'].ToArray();
// {}
var itemC = lookup1['C'].ToArray();
// {"abc0", "gfc0", "ccc0"}

strArray1[0] = "ppppp";
// lookup1の内容は変わりません。

C# 8

using System.Linq;

class Program
{
    static void Main()
    {
        var strArray1 = new[] { "abc", "def", "gfc", "aaa", "ccc" };
        var lookup1 = strArray1.ToLookup(
                s => char.ToUpper(s.TakeLast(1).ElementAt(0)),
                s => s + '0');
        // lookup1['C']: {"abc0", "gfc0", "ccc0"}
        // lookup1['F']: {"def0"}
        // lookup1['A']: {"aaa0"}
        var itemc = lookup1['c'].ToArray();
        // {}
        var itemC = lookup1['C'].ToArray();
        // {"abc0", "gfc0", "ccc0"}

        strArray1[0] = "ppppp";
        // lookup1の内容は変わりません。
    }
}

文字列配列を末尾が'c'かどうかで分類して先頭の2文字にする。

C# 9（トップレベルステートメント）

using System.Linq;

var strArray1 = new[] { "abc", "def", "gfc", "aaa", "ccc" };
var lookup1 = strArray1.ToLookup(
        key => key.EndsWith('c'),
        el => el.Substring(0, 2));
// lookup1[true]: {"ab", "gf", "cc"}
// lookup1[false]: {"de", "aa"}
var item0 = lookup1[false].ToArray();
// {"de", "aa"}

C# 8

using System.Linq;

class Program
{
    static void Main()
    {
        var strArray1 = new[] { "abc", "def", "gfc", "aaa", "ccc" };
        var lookup1 = strArray1.ToLookup(
                key => key.EndsWith('c'),
                el => el.Substring(0, 2));
        // lookup1[true]: {"ab", "gf", "cc"}
        // lookup1[false]: {"de", "aa"}
        var item0 = lookup1[false].ToArray();
        // {"de", "aa"}
    }
}

Enumerable.ToLookupとEnumerable.ToDictionaryの組み合わせ

Enumerable.ToLookupで得られるILookupにEnumerable.ToDictionaryを適用して配列やリストの辞書を作成できます。ILookup.ToDictionaryはIGroupingが渡されるので、IGrouping.Keyでキー、IGrouping.ToArrayやIGrouping.ToListで配列やリストの値を指定しています。

C# 9（トップレベルステートメント）

using System.Linq;

var intArray1 = new[] { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 };

// 値が配列の辞書を作成する。
var dict1 = intArray1.ToLookup(
        key => key % 3,
        el => el)
    .ToDictionary(key => key.Key, el => el.ToArray());
// [0]: int[3] {0, 3, 6}
// [1]: int[2] {1, 4}
// [2]: int[2] {2, 5}

// 値がリストの辞書を作成する。
var dict2 = intArray1.ToLookup(
        key => key % 3,
        el => el)
    .ToDictionary(key => key.Key, el => el.ToList());
// [0]: List<int> {0, 3, 6}
// [1]: List<int> {1, 4}
// [2]: List<int> {2, 5}

C# 8

using System.Linq;

class Program
{
    static void Main()
    {
        var intArray1 = new[] { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 };

        // 値が配列の辞書を作成する。
        var dict1 = intArray1.ToLookup(
                key => key % 3,
                el => el)
            .ToDictionary(key => key.Key, el => el.ToArray());
        // [0]: int[3] {0, 3, 6}
        // [1]: int[2] {1, 4}
        // [2]: int[2] {2, 5}

        // 値がリストの辞書を作成する。
        var dict2 = intArray1.ToLookup(
                key => key % 3,
                el => el)
            .ToDictionary(key => key.Key, el => el.ToList());
        // [0]: List<int> {0, 3, 6}
        // [1]: List<int> {1, 4}
        // [2]: List<int> {2, 5}
    }
}