LINQ

[C#] LINQでのデータグループ化の方法と活用例

2025-04-15更新日: 2025-04-15

LINQ(Language Integrated Query)は、C#でデータ操作を簡潔に行うための機能です。

データをグループ化するには、GroupByメソッドを使用します。

GroupByは、指定したキーに基づいてコレクション内の要素をグループ化します。

例えば、リスト内のオブジェクトを特定のプロパティでグループ化する場合、list.GroupBy(x => x.Property)のように記述します。

活用例として、社員リストを部門ごとにグループ化し、各部門の社員数を集計することが挙げられます。

これにより、データの集約や分析が容易になります。

LINQのグループ化は、データベースクエリやコレクション操作で非常に有用です。

目次から探す

データグループ化の基本
LINQでのデータグループ化の実例
グループ化の応用例
パフォーマンスと最適化
まとめ

データグループ化の基本

データグループ化は、データを特定の基準に基づいて分類し、整理するための重要な手法です。

C#では、LINQを使用して簡単にデータをグループ化することができます。

ここでは、LINQのGroupByメソッドを中心に、データグループ化の基本を解説します。

GroupByメソッドの概要

GroupByメソッドは、コレクション内の要素を指定したキーに基づいてグループ化するためのメソッドです。

このメソッドを使用することで、データを整理し、特定の条件に基づいて集計や分析を行うことができます。

メソッドシグネチャ: GroupByメソッドは、以下のようなシグネチャを持ちます。

IEnumerable<IGrouping<TKey, TElement>> GroupBy<TKey>(Func<TElement, TKey> keySelector);

TKey: グループ化のキーの型
TElement: コレクション内の要素の型
keySelector: グループ化のキーを選択するための関数

GroupByの基本的な使い方

GroupByメソッドを使用することで、コレクション内の要素を特定のプロパティに基づいてグループ化できます。

以下に基本的な使用例を示します。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
class Program
{
    static void Main()
    {
        // サンプルデータのリストを作成
        List<Person> people = new List<Person>
        {
            new Person { Name = "田中", Age = 30 },
            new Person { Name = "佐藤", Age = 40 },
            new Person { Name = "鈴木", Age = 30 },
            new Person { Name = "高橋", Age = 40 }
        };
        // 年齢でグループ化
        var groupedByAge = people.GroupBy(p => p.Age);
        // グループ化された結果を表示
        foreach (var group in groupedByAge)
        {
            Console.WriteLine($"年齢: {group.Key}");
            foreach (var person in group)
            {
                Console.WriteLine($"  名前: {person.Name}");
            }
        }
    }
}
class Person
{
    public string Name { get; set; } // 名前
    public int Age { get; set; } // 年齢
}

年齢: 30
  名前: 田中
  名前: 鈴木
年齢: 40
  名前: 佐藤
  名前: 高橋

この例では、PersonクラスのAgeプロパティをキーとして、リスト内の要素をグループ化しています。

グループ化された結果は、年齢ごとに分類され、同じ年齢の人々がまとめられています。

キー選択の方法

GroupByメソッドでは、キー選択の方法が重要です。

キー選択は、どのプロパティや条件に基づいてデータをグループ化するかを決定します。

以下に、キー選択の異なる方法を示します。

単一プロパティをキーにする: 例えば、年齢や名前などの単一のプロパティをキーにすることができます。

var groupedByName = people.GroupBy(p => p.Name);

複数プロパティをキーにする: 匿名型を使用して、複数のプロパティを組み合わせてキーにすることも可能です。

var groupedByAgeAndName = people.GroupBy(p => new { p.Age, p.Name });

カスタム条件をキーにする: カスタムロジックを使用して、特定の条件に基づいてキーを選択することもできます。

var groupedByAgeRange = people.GroupBy(p => p.Age / 10 * 10); // 10歳刻みでグループ化

キー選択の方法によって、データのグループ化の結果が大きく変わるため、目的に応じた適切なキーを選択することが重要です。

LINQでのデータグループ化の実例

LINQを使用することで、データを簡単にグループ化することができます。

ここでは、単一プロパティ、複数プロパティ、そして匿名型を用いたグループ化の実例を紹介します。

単一プロパティでのグループ化

単一プロパティでのグループ化は、特定のプロパティに基づいてデータを分類する最も基本的な方法です。

以下の例では、PersonクラスのCityプロパティをキーとしてグループ化しています。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
class Program
{
    static void Main()
    {
        // サンプルデータのリストを作成
        List<Person> people = new List<Person>
        {
            new Person { Name = "田中", City = "東京" },
            new Person { Name = "佐藤", City = "大阪" },
            new Person { Name = "鈴木", City = "東京" },
            new Person { Name = "高橋", City = "名古屋" }
        };
        // 市でグループ化
        var groupedByCity = people.GroupBy(p => p.City);
        // グループ化された結果を表示
        foreach (var group in groupedByCity)
        {
            Console.WriteLine($"市: {group.Key}");
            foreach (var person in group)
            {
                Console.WriteLine($"  名前: {person.Name}");
            }
        }
    }
}
class Person
{
    public string Name { get; set; } // 名前
    public string City { get; set; } // 市
}

市: 東京
  名前: 田中
  名前: 鈴木
市: 大阪
  名前: 佐藤
市: 名古屋
  名前: 高橋

この例では、Cityプロパティをキーとして、同じ市に住む人々をグループ化しています。

複数プロパティでのグループ化

複数のプロパティを組み合わせてグループ化することで、より詳細な分類が可能になります。

以下の例では、CityとAgeの両方をキーとしてグループ化しています。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
class Program
{
    static void Main()
    {
        // サンプルデータのリストを作成
        List<Person> people = new List<Person>
        {
            new Person { Name = "田中", City = "東京", Age = 30 },
            new Person { Name = "佐藤", City = "大阪", Age = 40 },
            new Person { Name = "鈴木", City = "東京", Age = 30 },
            new Person { Name = "高橋", City = "名古屋", Age = 40 }
        };
        // 市と年齢でグループ化
        var groupedByCityAndAge = people.GroupBy(p => new { p.City, p.Age });
        // グループ化された結果を表示
        foreach (var group in groupedByCityAndAge)
        {
            Console.WriteLine($"市: {group.Key.City}, 年齢: {group.Key.Age}");
            foreach (var person in group)
            {
                Console.WriteLine($"  名前: {person.Name}");
            }
        }
    }
}
class Person
{
    public string Name { get; set; } // 名前
    public string City { get; set; } // 市
    public int Age { get; set; } // 年齢
}

市: 東京, 年齢: 30
  名前: 田中
  名前: 鈴木
市: 大阪, 年齢: 40
  名前: 佐藤
市: 名古屋, 年齢: 40
  名前: 高橋

この例では、CityとAgeの組み合わせをキーとして、同じ市に住み、同じ年齢の人々をグループ化しています。

匿名型を用いたグループ化

匿名型を用いることで、複数のプロパティを簡単に組み合わせてキーを作成できます。

以下の例では、匿名型を使用してCityとAgeをキーにしています。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
class Program
{
    static void Main()
    {
        // サンプルデータのリストを作成
        List<Person> people = new List<Person>
        {
            new Person { Name = "田中", City = "東京", Age = 30 },
            new Person { Name = "佐藤", City = "大阪", Age = 40 },
            new Person { Name = "鈴木", City = "東京", Age = 30 },
            new Person { Name = "高橋", City = "名古屋", Age = 40 }
        };
        // 匿名型を用いて市と年齢でグループ化
        var groupedByAnonymousType = people.GroupBy(p => new { p.City, p.Age });
        // グループ化された結果を表示
        foreach (var group in groupedByAnonymousType)
        {
            Console.WriteLine($"市: {group.Key.City}, 年齢: {group.Key.Age}");
            foreach (var person in group)
            {
                Console.WriteLine($"  名前: {person.Name}");
            }
        }
    }
}
class Person
{
    public string Name { get; set; } // 名前
    public string City { get; set; } // 市
    public int Age { get; set; } // 年齢
}

市: 東京, 年齢: 30
  名前: 田中
  名前: 鈴木
市: 大阪, 年齢: 40
  名前: 佐藤
市: 名古屋, 年齢: 40
  名前: 高橋

この例では、匿名型を使用してCityとAgeを組み合わせたキーを作成し、グループ化を行っています。

匿名型を用いることで、複数のプロパティを簡潔に扱うことができます。

グループ化の応用例

LINQのグループ化機能は、データの整理だけでなく、さまざまな応用が可能です。

ここでは、集計関数との組み合わせ、グループ化後のデータ変換、そしてグループ化したデータのフィルタリングについて解説します。

集計関数との組み合わせ

グループ化したデータに対して集計関数を使用することで、各グループの統計情報を取得することができます。

以下の例では、各市に住む人々の平均年齢を計算しています。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
class Program
{
    static void Main()
    {
        // サンプルデータのリストを作成
        List<Person> people = new List<Person>
        {
            new Person { Name = "田中", City = "東京", Age = 30 },
            new Person { Name = "佐藤", City = "大阪", Age = 40 },
            new Person { Name = "鈴木", City = "東京", Age = 35 },
            new Person { Name = "高橋", City = "名古屋", Age = 40 }
        };
        // 市でグループ化し、平均年齢を計算
        var averageAgeByCity = people
            .GroupBy(p => p.City)
            .Select(g => new { City = g.Key, AverageAge = g.Average(p => p.Age) });
        // 結果を表示
        foreach (var group in averageAgeByCity)
        {
            Console.WriteLine($"市: {group.City}, 平均年齢: {group.AverageAge}");
        }
    }
}
class Person
{
    public string Name { get; set; } // 名前
    public string City { get; set; } // 市
    public int Age { get; set; } // 年齢
}

市: 東京, 平均年齢: 32.5
市: 大阪, 平均年齢: 40
市: 名古屋, 平均年齢: 40

この例では、Average関数を使用して、各市の平均年齢を計算しています。

グループ化後のデータ変換

グループ化したデータをさらに変換することで、必要な形式に整えることができます。

以下の例では、各市の人々の名前をカンマ区切りの文字列に変換しています。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
class Program
{
    static void Main()
    {
        // サンプルデータのリストを作成
        List<Person> people = new List<Person>
        {
            new Person { Name = "田中", City = "東京" },
            new Person { Name = "佐藤", City = "大阪" },
            new Person { Name = "鈴木", City = "東京" },
            new Person { Name = "高橋", City = "名古屋" }
        };
        // 市でグループ化し、名前をカンマ区切りの文字列に変換
        var namesByCity = people
            .GroupBy(p => p.City)
            .Select(g => new { City = g.Key, Names = string.Join(", ", g.Select(p => p.Name)) });
        // 結果を表示
        foreach (var group in namesByCity)
        {
            Console.WriteLine($"市: {group.City}, 名前: {group.Names}");
        }
    }
}
class Person
{
    public string Name { get; set; } // 名前
    public string City { get; set; } // 市
}

市: 東京, 名前: 田中, 鈴木
市: 大阪, 名前: 佐藤
市: 名古屋, 名前: 高橋

この例では、string.Joinメソッドを使用して、各市の人々の名前をカンマ区切りの文字列に変換しています。

グループ化したデータのフィルタリング

グループ化したデータに対してフィルタリングを行うことで、特定の条件を満たすグループのみを抽出することができます。

以下の例では、2人以上の人が住んでいる市のみを抽出しています。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
class Program
{
    static void Main()
    {
        // サンプルデータのリストを作成
        List<Person> people = new List<Person>
        {
            new Person { Name = "田中", City = "東京" },
            new Person { Name = "佐藤", City = "大阪" },
            new Person { Name = "鈴木", City = "東京" },
            new Person { Name = "高橋", City = "名古屋" }
        };
        // 市でグループ化し、2人以上の市を抽出
        var citiesWithMultiplePeople = people
            .GroupBy(p => p.City)
            .Where(g => g.Count() > 1)
            .Select(g => new { City = g.Key, Count = g.Count() });
        // 結果を表示
        foreach (var group in citiesWithMultiplePeople)
        {
            Console.WriteLine($"市: {group.City}, 人数: {group.Count}");
        }
    }
}
class Person
{
    public string Name { get; set; } // 名前
    public string City { get; set; } // 市
}

市: 東京, 人数: 2

この例では、Whereメソッドを使用して、2人以上の人が住んでいる市のみを抽出しています。

フィルタリングを行うことで、特定の条件に合致するデータを効率的に取得できます。

パフォーマンスと最適化

LINQを使用したデータグループ化は非常に便利ですが、特に大規模なデータセットを扱う場合にはパフォーマンスとメモリ使用量に注意が必要です。

ここでは、効率的なグループ化のためのヒント、大規模データセットでの注意点、そしてメモリ使用量の最適化について解説します。

効率的なグループ化のためのヒント

効率的にデータをグループ化するためには、以下のポイントに注意することが重要です。

適切なキー選択: グループ化のキーは、データの特性に応じて適切に選択する必要があります。

キーが適切でないと、無駄な計算が増え、パフォーマンスが低下します。

事前フィルタリング: グループ化の前に、必要のないデータをフィルタリングすることで、処理するデータ量を減らし、パフォーマンスを向上させることができます。
インデックスの活用: データベースからデータを取得する場合、インデックスを適切に設定することで、グループ化のパフォーマンスを向上させることができます。