Linqの魅力 / attractiveness of Linq

2019/11/2(土) kosen-fun勉強会 で発表。
↓Connpass↓
https://kosen-fun.connpass.com/event/150752/

Transcript

1. LINQの魅力
   C#を制している者はLINQを制している
   Speaker:@AtriaSoft
   2019/11/2(土) kosen-fun勉強会
   

   View Slide

2. About me.
   @AtriaSoft
   http://atriasoft.work/
   Atria64
   • 畑 大地(a.k.a. Atria)
   • 公立はこだて未来大学B1
   • C#/C++を触ってます
   • 競技プログラミングが趣味
   • 最近はXamarin.Androidと
   Azure Functionsを用いた
   ALLC#開発にハマっています
   

   View Slide

3. LINQへの導入
   LINQについて知るために
   

   View Slide

4. こういう時どうする？
   • データ集合が与えられる
   – 名前と年齢が格納されている
   • 年齢順に並び替えたデータ集合にしたい
   • 未成年(２０歳以下)は省きたい
   • どう実装するのが最適か
   

   View Slide

5. C#でのLINQを用いない実装
   • for文を回して挿入ソート
   まがいなことをしてみる
   • 冗長なコード
   • 実装が難しい
   • Dictionaryは楽だから使っ
   てます
   実例(C#)
   

   View Slide

6. 冗長、面倒、汚い
   

   View Slide

7. LINQの実装
   

   View Slide

8. シンプル、便利、きれい
   

   View Slide

9. すげぇだろ？
   

   View Slide

10. ～僕からのメッセージ～
    LINQを使いましょう
    

    View Slide

11. LINQ(総合言語クエリ)とは
    • 様々な種類のデータ集合に対して
    標準化された方法で
    データを問い合わせる事を可能にする。
    これでは難しい…
    • データ集合の扱いを超便利にする！！
    比較的簡単！
    

    View Slide

12. クエリ式と標準クエリ演算子
    LINQの記法の話
    

    View Slide

13. クエリ式と標準クエリ演算子(1)
    • クエリ式
    – SQLのような “問い合わせ言語風” の文法で記述する。
    – あんまりこの文法は見ない
    • 後述の “標準クエリ演算子” の方がメジャー
    var hoge =
    from score in scores
    where score > 80
    orderby score descending
    select score;
    やってること(だいたいこんな感じ)
    • scoresのデータ集合から
    • Scoreが80以上の
    • 降順な
    • Scoreの配列を生成する
    

    View Slide

14. クエリ式と標準クエリ演算子(2)
    • 標準クエリ演算子
    – LINQパターンを形成する ”メソッド”
    – 一般に広く使われる
    – 今回はこちらの記法で紹介していく
    var hoge = score.
    Where(x => x > 80).
    OrderByDescending(x => x);
    やっていることは前の式と一緒。
    

    View Slide

15. クエリ式と標準クエリ演算子(3)
    

    View Slide

16. ラムダ式
    LINQの力を引き出すために
    

    View Slide

17. 切っては切れないラムダ式(1)
    • 今まで(値ベースの考え方)
    – メソッドに値を渡す
    • ラムダ式(関数型志向の考え方)
    – 急にメソッド(処理)を渡す
    C#はマルチパラダイム言語。
    様々な考え方が混在する分、初心者にとって複雑。
    F#,Haskell,
    LISP,Scalaなど
    

    View Slide

18. • (x => x)のような式のカタチをしている
    • ここで出てくる “=>” はラムダ宣言演算子と呼ばれる
    • 例えば (x => x )であれば
    – Xには各要素が与えられていて
    – その各要素ｘに操作を行う…みたいな
    • 正直な所説明が難しい
    • 使っていくうちで慣れていくものだと思う
    切っては切れないラムダ式(2)
    

    View Slide

19. LINQの代表的な機能
    LINQを実際に使うために
    

    View Slide

20. 昇順、降順ソートOrderBy()
    • OrderBy()を用いると昇順ソートできる。
    • 降順ソートはOrderByDescending()
    

    View Slide

21. 競プロ御用達Split()
    • 文字列を解析して分けてくれる
    • CSVファイルの解析によく使う
    • 競プロの要素受け取りでよく使う
    上のソースコードの動き → int[] hoge = {1,1331,303};
    

    View Slide

22. データ形式を揃えるSelect()
    • コレクションの値を一括して変換する場面で活躍
    • 上の例ではすべての要素をint型にキャストしている
    • いわゆる”射影”もできる
    • できること例
    – すべての要素を二倍する
    – すべての要素をStringに変換する
    

    View Slide

23. 配列やListに変換 ToList(),ToArray()
    • 配列やList型に変換できる。便利。
    • 基本的にLINQ演算の結果は” IEnumerable型”
    – ToList()やToArray()などに頼る場面が多い
    – IEnumerableには、今回深く触れない
    

    View Slide

24. 組み合わせた例の実行結果
    きれいに記述することができた
    

    View Slide

25. 条件に合う個数を調べるCount()
    • データ集合に何個要素が含まれているのかを返す
    • “条件を満たす要素が何個あるのか”みたいなのも
    取れる(後で詳しく)
    • Java系では ”配列.length” などで取れるやつ
    • C++では確か ”sizeof(配列)”
    • 計算量はO(n)っぽい。
    – 速度を必要とする現場(競プロなど)では気をつけること
    

    View Slide

26. Conut()を使った図
    • 先程より、int[] hoge = {2,1331,303}である
    • Count()を用いることで要素数を取得している
    

    View Slide

27. 条件に合うデータにするWhere()
    • 条件に合う要素を取り出し、新しく作り直す
    • 計算量はO(n),Count同様,注意すること
    偶数のみ取り出すコード
    

    View Slide

28. WhereとCount(１)
    • Countは
    “条件を満たす要素が何個あるのか” が取れる
    偶数のみ取り出したときの個数を返すコード
    

    View Slide

29. WhereとCount(2)
    • なので、
    わざわざWhereとCountを組み合わせる必要はない
    計算量にも全く変化がなかった(自分調べ)
    

    View Slide

30. WhereとCount(3)
    冗長なだけで全く意味がない。
    このようなコードは書かないようにしよう。
    

    View Slide

31. 最大,最小,平均,合計
    Max(),Min(),Average(),Sum()
    • 説明不要？
    • 配列の最大最小平均合計を出してくれます
    • なかなかに便利です
    

    View Slide

32. 遅延評価
    LINQをより深く理解するために
    上級編
    

    View Slide

33. ちょっと難しい遅延評価
    • 遅延評価は
    “必要な時に必要な値を参照する”というもの
    – 値が必要になるまで、値の評価を後回しにするというもの
    • 突き詰めるとモナドなどにたどり着くらしい。こわい。
    • 説明が難しいので素晴らしい記事を紹介しておわります
    

    View Slide

34. 遅延評価についての素晴らしい記事
    • [雑記] LINQ と遅延評価 - C# によるプログラミング入
    門 ... - ++C++
    – https://ufcpp.net/study/csharp/sp3_lazylist.html
    • 【小ネタ】LINQの「遅延評価」「即時評価」って何が違
    うの？ - Qiita
    – https://qiita.com/4_mio_11/items/dec20929f189bb2b1a8
    e
    

    View Slide

35. まとめ
    LINQってめっちゃいいでしょ
    

    View Slide

36. LINQはC#だけのものではなくなった
    • C#LINQに人々は刺激され、
    LINQは様々なプログラミング言語へ広まった
    • 例
    – Python -> pynq
    – PHP -> PHPLinq
    – JavaScript -> jLinq, JSINQ ほか
    – Go -> go-linq
    • あなたの主用言語でも使えるかもしれない
    

    View Slide

37. Let’s LINQ
    

    View Slide

38. LINQの魅力
    C#を制している者はLINQを制している
    Speaker:@AtriaSoft
    2019/11/2(土) kosen-fun勉強会
    

    View Slide