LINQ 投影、篩選與排序：Select、SelectMany、Distinct、分頁、OrderBy

Select：投影與轉型

Select 子句決定輸出形狀：可返回原對象、屬性、新對象、匿名類型、方法調用結果。

// 只取姓名
var names = from s in students where s.Name.Length > 3 select s.Name;

// 返回原對象
var filtered = from s in students where s.Name.Length > 3 select s;

// 新建實體對象
var dtos = from s in students where s.Name.Length > 3 
           select new Student { Id = s.Id, Name = s.Name };

// 匿名類型 (最常用)
var anon = from s in students where s.Name.Length > 3
           select new { s.Id, s.Name };

// 對結果調用方法
var strings = from s in students select s.ToString();

SelectMany：扁平化嵌套序列

當元素本身是集合時，SelectMany 將多個子序列合併為一個平坦序列。

// 字串實現 IEnumerable<char>，可扁平化為字符序列
var allChars = students.SelectMany(s => s.Name); 
// 等價查詢語法
var allChars = from s in students from ch in s.Name select ch;

// 實際場景：訂單-明細扁平化
var allItems = orders.SelectMany(o => o.Details);

Distinct：去重

僅支援方法語法，需元素實現相等比較 (值類型自動、引用類型需覆寫 Equals/GetHashCode 或提供 IEqualityComparer)。

var uniqueChars = students.SelectMany(s => s.Name).Distinct();

分頁與單元素操作

OrderBy / OrderByDescending：排序

Key 必須實現 IComparable。支援多級排序：ThenBy、ThenByDescending。

// 單級降序
var sorted = from s in students orderby s.Name descending select s.Name;
// Dark, Cindy, Bill, Andy

// 多級：先按姓名長度升序，同長度再按名字降序
var multi = students
    .OrderBy(s => s.Name.Length)
    .ThenByDescending(s => s.Name);

查詢語法 vs 方法語法對照

// 查詢語法
var q = from s in students
        where s.Name.Length > 3
        orderby s.Name descending
        select new { s.Id, s.Name };

// 方法語法 (編譯器實際生成的形式)
var m = students
    .Where(s => s.Name.Length > 3)
    .OrderByDescending(s => s.Name)
    .Select(s => new { s.Id, s.Name });

IOrderedEnumerable：排序後的特殊類型

OrderBy 返回 IOrderedEnumerable<T>，才能鏈式調用 ThenBy。直接 Select 後失去排序能力。

效能提示

• Where 放在 OrderBy 前：先篩選再排序，減少排序元素數
• 大數據分頁：Skip/Take 在 LINQ to Objects 仍需遍歷前 N 個，考慮數據庫端分頁
• 匿名類型投影比 new 實體類省記憶體且不可變，適合只讀場景

Select/Where/OrderBy 是 LINQ 三大核心算子，組合起來能表達絕大多數查詢需求。