AI面试官：LINQ和Lambda表达式（三）

当面试官面对C#中关于LINQ和Lambda表达式的面试题时，通常会涉及这两个主题的基本概念、用法、实际应用以及与其他相关技术的对比等。以下是一些可能的面试题目，附带简要解答和相关案例和代码：

文章目录

AI面试官：LINQ和Lambda表达式（三）
- 11. 什么是延迟执行（Deferred Execution）和立即执行（Immediate Execution）？在LINQ中如何区分它们？**
- 12. 在LINQ中，FirstOrDefault和SingleOrDefault有什么区别？请说明它们的使用场景。**
- 13. 在LINQ中，GroupBy方法的作用是什么？请提供一个示例说明。
- 14. 如何使用LINQ进行连接查询（Join）？请举例说明。
- 15. 在LINQ中，什么是操作符重载（Operator Overloading）？如何在自定义类上实现LINQ操作符重载？

11. 什么是延迟执行（Deferred Execution）和立即执行（Immediate Execution）？在LINQ中如何区分它们？**

解答：延迟执行是指LINQ查询在遍历结果之前不会立即执行，而是在实际需要时才会执行查询。立即执行是指LINQ查询会立即执行，返回实际结果。在LINQ中，使用deferred关键字可以区分两者。

案例和代码：假设有一个数据源numbers，我们通过Where筛选出大于10的元素，然后通过Select将它们投影为新的集合。Where是延迟执行的，而Select是立即执行的：

var numbers = new List<int> { 5, 12, 8, 15, 3 };var filteredNumbers = numbers.Where(n => n > 10); // 延迟执行// 此时并未执行查询var selectedNumbers = filteredNumbers.Select(n => n * 2); // 立即执行// 现在执行查询
foreach (var number in selectedNumbers)
{Console.WriteLine(number);
}

12. 在LINQ中，FirstOrDefault和SingleOrDefault有什么区别？请说明它们的使用场景。**

解答：FirstOrDefault用于返回序列中的第一个元素，如果序列为空，则返回默认值。SingleOrDefault用于返回序列中的唯一一个元素，如果序列为空或有多个元素，则抛出异常。

案例和代码：假设有一个包含员工信息的Employee类的集合。我们可以使用FirstOrDefault获取第一个员工和SingleOrDefault获取指定ID的员工：

class Employee
{public int EmployeeId { get; set; }public string Name { get; set; }
}List<Employee> employees = new List<Employee>
{new Employee { EmployeeId = 1, Name = "John" },new Employee { EmployeeId = 2, Name = "Alice" },new Employee { EmployeeId = 3, Name = "Bob" }
};var firstEmployee = employees.FirstOrDefault();
var employeeWithId2 = employees.SingleOrDefault(e => e.EmployeeId == 2);
var employeeWithId4 = employees.SingleOrDefault(e => e.EmployeeId == 4); // 返回null
var employeeWithId1 = employees.SingleOrDefault(e => e.EmployeeId == 1); // 抛出异常，因为有多个ID为1的员工

13. 在LINQ中，GroupBy方法的作用是什么？请提供一个示例说明。

解答：GroupBy方法用于根据指定的键对集合中的元素进行分组。它将相同键的元素分为一组，并返回一个包含分组结果的集合。

案例和代码：假设有一个包含产品信息的Product类的集合，我们可以根据产品类别进行分组：

class Product
{public int ProductId { get; set; }public string Name { get; set; }public string Category { get; set; }
}List<Product> products = new List<Product>
{new Product { ProductId = 1, Name = "Product A", Category = "Category 1" },new Product { ProductId = 2, Name = "Product B", Category = "Category 2" },new Product { ProductId = 3, Name = "Product C", Category = "Category 1" },new Product { ProductId = 4, Name = "Product D", Category = "Category 3" },
};var groupedProducts = products.GroupBy(p => p.Category);foreach (var group in groupedProducts)
{Console.WriteLine($"Category: {group.Key}");foreach (var product in group){Console.WriteLine($"Product ID: {product.ProductId}, Name: {product.Name}");}
}

14. 如何使用LINQ进行连接查询（Join）？请举例说明。

解答：可以使用Join方法在两个不同的集合之间执行连接查询。Join方法接受两个集合、一个键选择器和一个结果选择器，并返回连接的结果。

案例和代码：假设有两个包含订单信息的集合orders和customers，我们可以根据CustomerId进行连接查询：

class Customer
{public int CustomerId { get; set; }public string Name { get; set; }
}class Order
{public int OrderId { get; set; }public int CustomerId { get; set; }public decimal Amount { get; set; }
}List<Customer> customers = new List<Customer>
{new Customer { CustomerId = 1, Name = "John" },new Customer { CustomerId = 2, Name = "Alice" },new Customer { CustomerId = 3, Name = "Bob" }
};List<Order> orders = new List<Order>
{new Order { OrderId = 1, CustomerId = 1, Amount = 100.00m },new Order { OrderId = 2, CustomerId = 2, Amount = 50.00m },new Order { OrderId = 3, CustomerId = 1, Amount = 200.00m },new Order { OrderId = 4, CustomerId = 3, Amount = 80.00m }
};var orderDetails = orders.Join(customers,order => order.CustomerId,customer => customer.CustomerId,(order, customer) => new{OrderId = order.OrderId,CustomerName = customer.Name,Amount = order.Amount});foreach (var order in orderDetails)
{Console.WriteLine($"Order ID: {order.OrderId}, Customer: {order.CustomerName}, Amount: {order.Amount:C}");
}

15. 在LINQ中，什么是操作符重载（Operator Overloading）？如何在自定义类上实现LINQ操作符重载？

解答：操作符重载是指对C#中的运算符进行自定义实现，使得自定义

类可以像内置类型一样使用运算符。在LINQ中，可以通过实现IEnumerable<T>接口和IEnumerator<T>接口来对自定义类启用LINQ查询。

案例和代码：假设有一个自定义的`Vector`类表示二维向量，我们可以实现`IEnumerable<T>`接口来启用LINQ查询：```csharp
class Vector
{public double X { get; set; }public double Y { get; set; }public Vector(double x, double y){X = x;Y = y;}
}// 实现IEnumerable<T>接口
class VectorCollection : IEnumerable<Vector>
{private List<Vector> vectors = new List<Vector>();public void Add(Vector vector){vectors.Add(vector);}public IEnumerator<Vector> GetEnumerator(){return vectors.GetEnumerator();}IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator(){return GetEnumerator();}
}// 使用自定义的VectorCollection进行LINQ查询
VectorCollection vectorCollection = new VectorCollection
{new Vector(1, 2),new Vector(2, 3),new Vector(3, 4)
};var sumVector = vectorCollection.Aggregate((v1, v2) => new Vector(v1.X + v2.X, v1.Y + v2.Y));
Console.WriteLine($"Sum Vector: X={sumVector.X}, Y={sumVector.Y}");
```