LINQ - полное внешнее соединение

У меня есть список удостоверений личности и их имени, а также список удостоверений личности и их фамилии. У некоторых людей нет имени, а у некоторых нет фамилии; Я хотел бы сделать полное внешнее объединение в двух списках.

Итак, следующие списки:

ID  FirstName
--  ---------
 1  John
 2  Sue

ID  LastName
--  --------
 1  Doe
 3  Smith

Должен производить:

ID  FirstName  LastName
--  ---------  --------
 1  John       Doe
 2  Sue
 3             Smith

Я новичок в LINQ (так что извините меня, если я хромаю) и нашел немало решений для 'LINQ Outer Joins', которые выглядят очень похоже, но на самом деле кажутся оставленными внешними объединениями.

Мои попытки пока идут примерно так:

private void OuterJoinTest()
{
    List<FirstName> firstNames = new List<FirstName>();
    firstNames.Add(new FirstName { ID = 1, Name = "John" });
    firstNames.Add(new FirstName { ID = 2, Name = "Sue" });

    List<LastName> lastNames = new List<LastName>();
    lastNames.Add(new LastName { ID = 1, Name = "Doe" });
    lastNames.Add(new LastName { ID = 3, Name = "Smith" });

    var outerJoin = from first in firstNames
        join last in lastNames
        on first.ID equals last.ID
        into temp
        from last in temp.DefaultIfEmpty()
        select new
        {
            id = first != null ? first.ID : last.ID,
            firstname = first != null ? first.Name : string.Empty,
            surname = last != null ? last.Name : string.Empty
        };
    }
}

public class FirstName
{
    public int ID;

    public string Name;
}

public class LastName
{
    public int ID;

    public string Name;
}

Но это возвращает:

ID  FirstName  LastName
--  ---------  --------
 1  John       Doe
 2  Sue

Что я делаю не так?

Я не знаю, охватывает ли это все случаи, логически это кажется правильным. Идея состоит в том, чтобы взять левое внешнее соединение и правое внешнее соединение, а затем объединить результаты.

var firstNames = new[]
{
    new { ID = 1, Name = "John" },
    new { ID = 2, Name = "Sue" },
};
var lastNames = new[]
{
    new { ID = 1, Name = "Doe" },
    new { ID = 3, Name = "Smith" },
};
var leftOuterJoin =
    from first in firstNames
    join last in lastNames on first.ID equals last.ID into temp
    from last in temp.DefaultIfEmpty()
    select new
    {
        first.ID,
        FirstName = first.Name,
        LastName = last?.Name,
    };
var rightOuterJoin =
    from last in lastNames
    join first in firstNames on last.ID equals first.ID into temp
    from first in temp.DefaultIfEmpty()
    select new
    {
        last.ID,
        FirstName = first?.Name,
        LastName = last.Name,
    };
var fullOuterJoin = leftOuterJoin.Union(rightOuterJoin);

Это работает так, как написано, поскольку находится в LINQ to Objects. Если LINQ to SQL или другое, обработчик запросов может не поддерживать безопасную навигацию или другие операции. Вы должны использовать условный оператор для условного получения значений.

т.е.

var leftOuterJoin =
    from first in firstNames
    join last in lastNames on first.ID equals last.ID into temp
    from last in temp.DefaultIfEmpty()
    select new
    {
        first.ID,
        FirstName = first.Name,
        LastName = last != null ? last.Name : default,
    };

Обновление 1: предоставление действительно обобщенного метода расширения. FullOuterJoin
Обновление 2: возможно принятие пользовательского параметра IEqualityComparerдля типа ключа.
Обновление 3 : эта реализация недавно стала частьюMoreLinq - Спасибо, ребята!

Редактировать Добавлено FullOuterGroupJoin( ideone ). Я повторно использовал GetOuter<>реализацию, сделав ее менее производительной, чем могла бы быть, но сейчас я стремлюсь к «высокоуровневому» коду, а не к оптимизированной передовой технологии.

Смотрите это в прямом эфире на http://ideone.com/O36nWc

static void Main(string[] args)
{
    var ax = new[] { 
        new { id = 1, name = "John" },
        new { id = 2, name = "Sue" } };
    var bx = new[] { 
        new { id = 1, surname = "Doe" },
        new { id = 3, surname = "Smith" } };

    ax.FullOuterJoin(bx, a => a.id, b => b.id, (a, b, id) => new {a, b})
        .ToList().ForEach(Console.WriteLine);
}

Печатает вывод:

{ a = { id = 1, name = John }, b = { id = 1, surname = Doe } }
{ a = { id = 2, name = Sue }, b =  }
{ a = , b = { id = 3, surname = Smith } }

Вы также можете указать значения по умолчанию: http://ideone.com/kG4kqO

    ax.FullOuterJoin(
            bx, a => a.id, b => b.id, 
            (a, b, id) => new { a.name, b.surname },
            new { id = -1, name    = "(no firstname)" },
            new { id = -2, surname = "(no surname)" }
        )

Печать:

{ name = John, surname = Doe }
{ name = Sue, surname = (no surname) }
{ name = (no firstname), surname = Smith }

Объяснение используемых терминов:

Присоединение - это термин, заимствованный из реляционной базы данных:

• Присоединиться повторят элементы из aстольких раз , сколько есть элементы b с соответствующим ключом (то есть: ничего , если бы bне было пусто). База данных жаргон называет этоinner (equi)join .
• Внешнее соединение включает в себя элементы из , aдля которых нет соответствующего элемента не существует в b. (то есть: даже результаты, если bбыли пусты). Обычно это называетсяleft join .
• Полное внешнее соединение включает в себя записи из a , а такжеb , если нет соответствующего элемента не существует в другом. (т.е. даже результаты, если aбыли пусты)

Что-то, чего обычно не наблюдается в СУБД, - это групповое объединение ^[1] :

• Группа присоединиться , делает то же самое , как описано выше, но вместо того , чтобы повторять элементы aдля нескольких соответствующих b, это группы записей с соответствующими ключами. Это часто более удобно, когда вы хотите перечислять через «объединенные» записи на основе общего ключа.

Смотрите также GroupJoin, который также содержит некоторые общие объяснения.

^[1] (Я считаю, что Oracle и MSSQL имеют собственные расширения для этого)

Полный код

Обобщенный класс расширения для этого

internal static class MyExtensions
{
    internal static IEnumerable<TResult> FullOuterGroupJoin<TA, TB, TKey, TResult>(
        this IEnumerable<TA> a,
        IEnumerable<TB> b,
        Func<TA, TKey> selectKeyA, 
        Func<TB, TKey> selectKeyB,
        Func<IEnumerable<TA>, IEnumerable<TB>, TKey, TResult> projection,
        IEqualityComparer<TKey> cmp = null)
    {
        cmp = cmp?? EqualityComparer<TKey>.Default;
        var alookup = a.ToLookup(selectKeyA, cmp);
        var blookup = b.ToLookup(selectKeyB, cmp);

        var keys = new HashSet<TKey>(alookup.Select(p => p.Key), cmp);
        keys.UnionWith(blookup.Select(p => p.Key));

        var join = from key in keys
                   let xa = alookup[key]
                   let xb = blookup[key]
                   select projection(xa, xb, key);

        return join;
    }

    internal static IEnumerable<TResult> FullOuterJoin<TA, TB, TKey, TResult>(
        this IEnumerable<TA> a,
        IEnumerable<TB> b,
        Func<TA, TKey> selectKeyA, 
        Func<TB, TKey> selectKeyB,
        Func<TA, TB, TKey, TResult> projection,
        TA defaultA = default(TA), 
        TB defaultB = default(TB),
        IEqualityComparer<TKey> cmp = null)
    {
        cmp = cmp?? EqualityComparer<TKey>.Default;
        var alookup = a.ToLookup(selectKeyA, cmp);
        var blookup = b.ToLookup(selectKeyB, cmp);

        var keys = new HashSet<TKey>(alookup.Select(p => p.Key), cmp);
        keys.UnionWith(blookup.Select(p => p.Key));

        var join = from key in keys
                   from xa in alookup[key].DefaultIfEmpty(defaultA)
                   from xb in blookup[key].DefaultIfEmpty(defaultB)
                   select projection(xa, xb, key);

        return join;
    }
}

Я думаю, что с большинством из них есть проблемы, включая принятый ответ, потому что они плохо работают с Linq по сравнению с IQueryable либо из-за слишком большого количества обращений к серверу и слишком большого количества возвратов данных, либо из-за слишком большого количества выполнения клиента.

Для IEnumerable мне не нравится ответ Sehe или аналогичный, потому что он использует слишком много памяти (простой тест 10000000 с двумя списками вывел Linqpad из памяти на моей машине с 32 ГБ).

Кроме того, большинство других на самом деле не реализуют правильное полное внешнее соединение, потому что они используют объединение с правым соединением вместо Concat с правым анти-полусоединением, что не только удаляет дубликаты строк внутреннего соединения из результата, но и любые правильные дубликаты, которые изначально существовали в данных слева или справа.

Итак, вот мои расширения, которые решают все эти проблемы, генерируют SQL, а также реализуют соединение в LINQ to SQL напрямую, выполняются на сервере и работают быстрее и с меньшим объемом памяти, чем другие в Enumerables:

public static class Ext {
    public static IEnumerable<TResult> LeftOuterJoin<TLeft, TRight, TKey, TResult>(
        this IEnumerable<TLeft> leftItems,
        IEnumerable<TRight> rightItems,
        Func<TLeft, TKey> leftKeySelector,
        Func<TRight, TKey> rightKeySelector,
        Func<TLeft, TRight, TResult> resultSelector) {

        return from left in leftItems
               join right in rightItems on leftKeySelector(left) equals rightKeySelector(right) into temp
               from right in temp.DefaultIfEmpty()
               select resultSelector(left, right);
    }

    public static IEnumerable<TResult> RightOuterJoin<TLeft, TRight, TKey, TResult>(
        this IEnumerable<TLeft> leftItems,
        IEnumerable<TRight> rightItems,
        Func<TLeft, TKey> leftKeySelector,
        Func<TRight, TKey> rightKeySelector,
        Func<TLeft, TRight, TResult> resultSelector) {

        return from right in rightItems
               join left in leftItems on rightKeySelector(right) equals leftKeySelector(left) into temp
               from left in temp.DefaultIfEmpty()
               select resultSelector(left, right);
    }

    public static IEnumerable<TResult> FullOuterJoinDistinct<TLeft, TRight, TKey, TResult>(
        this IEnumerable<TLeft> leftItems,
        IEnumerable<TRight> rightItems,
        Func<TLeft, TKey> leftKeySelector,
        Func<TRight, TKey> rightKeySelector,
        Func<TLeft, TRight, TResult> resultSelector) {

        return leftItems.LeftOuterJoin(rightItems, leftKeySelector, rightKeySelector, resultSelector).Union(leftItems.RightOuterJoin(rightItems, leftKeySelector, rightKeySelector, resultSelector));
    }

    public static IEnumerable<TResult> RightAntiSemiJoin<TLeft, TRight, TKey, TResult>(
        this IEnumerable<TLeft> leftItems,
        IEnumerable<TRight> rightItems,
        Func<TLeft, TKey> leftKeySelector,
        Func<TRight, TKey> rightKeySelector,
        Func<TLeft, TRight, TResult> resultSelector) {

        var hashLK = new HashSet<TKey>(from l in leftItems select leftKeySelector(l));
        return rightItems.Where(r => !hashLK.Contains(rightKeySelector(r))).Select(r => resultSelector(default(TLeft),r));
    }

    public static IEnumerable<TResult> FullOuterJoin<TLeft, TRight, TKey, TResult>(
        this IEnumerable<TLeft> leftItems,
        IEnumerable<TRight> rightItems,
        Func<TLeft, TKey> leftKeySelector,
        Func<TRight, TKey> rightKeySelector,
        Func<TLeft, TRight, TResult> resultSelector)  where TLeft : class {

        return leftItems.LeftOuterJoin(rightItems, leftKeySelector, rightKeySelector, resultSelector).Concat(leftItems.RightAntiSemiJoin(rightItems, leftKeySelector, rightKeySelector, resultSelector));
    }

    private static Expression<Func<TP, TC, TResult>> CastSMBody<TP, TC, TResult>(LambdaExpression ex, TP unusedP, TC unusedC, TResult unusedRes) => (Expression<Func<TP, TC, TResult>>)ex;

    public static IQueryable<TResult> LeftOuterJoin<TLeft, TRight, TKey, TResult>(
        this IQueryable<TLeft> leftItems,
        IQueryable<TRight> rightItems,
        Expression<Func<TLeft, TKey>> leftKeySelector,
        Expression<Func<TRight, TKey>> rightKeySelector,
        Expression<Func<TLeft, TRight, TResult>> resultSelector) {

        var sampleAnonLR = new { left = default(TLeft), rightg = default(IEnumerable<TRight>) };
        var parmP = Expression.Parameter(sampleAnonLR.GetType(), "p");
        var parmC = Expression.Parameter(typeof(TRight), "c");
        var argLeft = Expression.PropertyOrField(parmP, "left");
        var newleftrs = CastSMBody(Expression.Lambda(Expression.Invoke(resultSelector, argLeft, parmC), parmP, parmC), sampleAnonLR, default(TRight), default(TResult));

        return leftItems.AsQueryable().GroupJoin(rightItems, leftKeySelector, rightKeySelector, (left, rightg) => new { left, rightg }).SelectMany(r => r.rightg.DefaultIfEmpty(), newleftrs);
    }

    public static IQueryable<TResult> RightOuterJoin<TLeft, TRight, TKey, TResult>(
        this IQueryable<TLeft> leftItems,
        IQueryable<TRight> rightItems,
        Expression<Func<TLeft, TKey>> leftKeySelector,
        Expression<Func<TRight, TKey>> rightKeySelector,
        Expression<Func<TLeft, TRight, TResult>> resultSelector) {

        var sampleAnonLR = new { leftg = default(IEnumerable<TLeft>), right = default(TRight) };
        var parmP = Expression.Parameter(sampleAnonLR.GetType(), "p");
        var parmC = Expression.Parameter(typeof(TLeft), "c");
        var argRight = Expression.PropertyOrField(parmP, "right");
        var newrightrs = CastSMBody(Expression.Lambda(Expression.Invoke(resultSelector, parmC, argRight), parmP, parmC), sampleAnonLR, default(TLeft), default(TResult));

        return rightItems.GroupJoin(leftItems, rightKeySelector, leftKeySelector, (right, leftg) => new { leftg, right }).SelectMany(l => l.leftg.DefaultIfEmpty(), newrightrs);
    }

    public static IQueryable<TResult> FullOuterJoinDistinct<TLeft, TRight, TKey, TResult>(
        this IQueryable<TLeft> leftItems,
        IQueryable<TRight> rightItems,
        Expression<Func<TLeft, TKey>> leftKeySelector,
        Expression<Func<TRight, TKey>> rightKeySelector,
        Expression<Func<TLeft, TRight, TResult>> resultSelector) {

        return leftItems.LeftOuterJoin(rightItems, leftKeySelector, rightKeySelector, resultSelector).Union(leftItems.RightOuterJoin(rightItems, leftKeySelector, rightKeySelector, resultSelector));
    }

    private static Expression<Func<TP, TResult>> CastSBody<TP, TResult>(LambdaExpression ex, TP unusedP, TResult unusedRes) => (Expression<Func<TP, TResult>>)ex;

    public static IQueryable<TResult> RightAntiSemiJoin<TLeft, TRight, TKey, TResult>(
        this IQueryable<TLeft> leftItems,
        IQueryable<TRight> rightItems,
        Expression<Func<TLeft, TKey>> leftKeySelector,
        Expression<Func<TRight, TKey>> rightKeySelector,
        Expression<Func<TLeft, TRight, TResult>> resultSelector) {

        var sampleAnonLgR = new { leftg = default(IEnumerable<TLeft>), right = default(TRight) };
        var parmLgR = Expression.Parameter(sampleAnonLgR.GetType(), "lgr");
        var argLeft = Expression.Constant(default(TLeft), typeof(TLeft));
        var argRight = Expression.PropertyOrField(parmLgR, "right");
        var newrightrs = CastSBody(Expression.Lambda(Expression.Invoke(resultSelector, argLeft, argRight), parmLgR), sampleAnonLgR, default(TResult));

        return rightItems.GroupJoin(leftItems, rightKeySelector, leftKeySelector, (right, leftg) => new { leftg, right }).Where(lgr => !lgr.leftg.Any()).Select(newrightrs);
    }

    public static IQueryable<TResult> FullOuterJoin<TLeft, TRight, TKey, TResult>(
        this IQueryable<TLeft> leftItems,
        IQueryable<TRight> rightItems,
        Expression<Func<TLeft, TKey>> leftKeySelector,
        Expression<Func<TRight, TKey>> rightKeySelector,
        Expression<Func<TLeft, TRight, TResult>> resultSelector) {

        return leftItems.LeftOuterJoin(rightItems, leftKeySelector, rightKeySelector, resultSelector).Concat(leftItems.RightAntiSemiJoin(rightItems, leftKeySelector, rightKeySelector, resultSelector));
    }
}

Разница между правильным анти-полусоединением в основном спорна с Linq to Objects или в исходном коде, но имеет значение на стороне сервера (SQL) в окончательном ответе, удаляя ненужное JOIN.

Ручное кодирование Expressionдля обработки слияния Expression<Func<>>в лямбду может быть улучшено с помощью LinqKit, но было бы неплохо, если бы язык / компилятор добавил некоторую помощь для этого. FullOuterJoinDistinct и RightOuterJoinвключены для полноты, но я еще не реализовал FullOuterGroupJoin.

я написал еще одну версию полного внешнего соединения для IEnumerableслучаев, когда ключ можно заказать, что примерно на 50% быстрее, чем объединение левого внешнего соединения с правым антиполусоединением, по крайней мере, для небольших коллекций. Он проходит каждую коллекцию после сортировки только один раз.

Я также добавил еще один ответ для версии, которая работает с EF, заменив Invokeпользовательское расширение.

Вот метод расширения, который делает это:

public static IEnumerable<KeyValuePair<TLeft, TRight>> FullOuterJoin<TLeft, TRight>(this IEnumerable<TLeft> leftItems, Func<TLeft, object> leftIdSelector, IEnumerable<TRight> rightItems, Func<TRight, object> rightIdSelector)
{
    var leftOuterJoin = from left in leftItems
        join right in rightItems on leftIdSelector(left) equals rightIdSelector(right) into temp
        from right in temp.DefaultIfEmpty()
        select new { left, right };

    var rightOuterJoin = from right in rightItems
        join left in leftItems on rightIdSelector(right) equals leftIdSelector(left) into temp
        from left in temp.DefaultIfEmpty()
        select new { left, right };

    var fullOuterJoin = leftOuterJoin.Union(rightOuterJoin);

    return fullOuterJoin.Select(x => new KeyValuePair<TLeft, TRight>(x.left, x.right));
}

Я предполагаю, что подход @ sehe сильнее, но пока я не понимаю его лучше, я обнаружил, что прыгаю от расширения @ MichaelSander. Я изменил его, чтобы он соответствовал синтаксису и типу возвращаемого значения встроенного метода Enumerable.Join (), описанного здесь . Я добавил «отличный» суффикс в отношении комментария @ cadrell0 к решению @ JeffMercado.

public static class MyExtensions {

    public static IEnumerable<TResult> FullJoinDistinct<TLeft, TRight, TKey, TResult> (
        this IEnumerable<TLeft> leftItems, 
        IEnumerable<TRight> rightItems, 
        Func<TLeft, TKey> leftKeySelector, 
        Func<TRight, TKey> rightKeySelector,
        Func<TLeft, TRight, TResult> resultSelector
    ) {

        var leftJoin = 
            from left in leftItems
            join right in rightItems 
              on leftKeySelector(left) equals rightKeySelector(right) into temp
            from right in temp.DefaultIfEmpty()
            select resultSelector(left, right);

        var rightJoin = 
            from right in rightItems
            join left in leftItems 
              on rightKeySelector(right) equals leftKeySelector(left) into temp
            from left in temp.DefaultIfEmpty()
            select resultSelector(left, right);

        return leftJoin.Union(rightJoin);
    }

}

В этом примере вы бы использовали это так:

var test = 
    firstNames
    .FullJoinDistinct(
        lastNames,
        f=> f.ID,
        j=> j.ID,
        (f,j)=> new {
            ID = f == null ? j.ID : f.ID, 
            leftName = f == null ? null : f.Name,
            rightName = j == null ? null : j.Name
        }
    );

В будущем, когда я узнаю больше, у меня будет ощущение, что я перейду к логике @ sehe, учитывая ее популярность. Но даже тогда мне придется быть осторожным, потому что я считаю, что важно иметь хотя бы одну перегрузку, которая соответствует синтаксису существующего метода ".Join ()", если это возможно, по двум причинам:

1. Согласованность методов помогает сэкономить время, избежать ошибок и избежать непреднамеренного поведения.
2. Если в будущем когда-нибудь появится готовый метод «.FullJoin ()», я думаю, что он попытается придерживаться синтаксиса существующего в настоящее время метода .Join (), если это возможно. Если это так, то если вы хотите перейти на него, вы можете просто переименовать свои функции, не меняя параметров и не беспокоясь о различных типах возвращаемых данных, нарушающих ваш код.

Я все еще новичок в обобщениях, расширениях, заявлениях Func и других функциях, поэтому отзывы, безусловно, приветствуются.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Мне не потребовалось много времени, чтобы понять, что была проблема с моим кодом. Я делал .Dump () в LINQPad и смотрел тип возвращаемого значения. Это было просто IEnumerable, поэтому я попытался сопоставить его. Но когда я на самом деле сделал .Where () или .Select () для моего расширения, я получил ошибку: «System Collections.IEnumerable» не содержит определения «Select» и ... ». В итоге я смог сопоставить входной синтаксис .Join (), но не поведение возврата.

РЕДАКТИРОВАТЬ: Добавлено «TResult» в тип возвращаемого значения для функции. Пропустил это при прочтении статьи Microsoft, и это конечно имеет смысл. С этим исправлением теперь кажется, что возвращаемое поведение соответствует моим целям.

Как вы обнаружили, у Linq нет конструкции "внешнего соединения". Самое близкое, что вы можете получить - это левое внешнее объединение, используя указанный вами запрос. К этому вы можете добавить любые элементы списка фамилий, которые не представлены в объединении:

outerJoin = outerJoin.Concat(lastNames.Select(l=>new
                            {
                                id = l.ID,
                                firstname = String.Empty,
                                surname = l.Name
                            }).Where(l=>!outerJoin.Any(o=>o.id == l.id)));

Мне нравится ответ sehe, но он не использует отложенное выполнение (входные последовательности охотно перечисляются при вызовах ToLookup). Поэтому, посмотрев источники .NET для LINQ-to-objects , я пришел к следующему:

public static class LinqExtensions
{
    public static IEnumerable<TResult> FullOuterJoin<TLeft, TRight, TKey, TResult>(
        this IEnumerable<TLeft> left,
        IEnumerable<TRight> right,
        Func<TLeft, TKey> leftKeySelector,
        Func<TRight, TKey> rightKeySelector,
        Func<TLeft, TRight, TKey, TResult> resultSelector,
        IEqualityComparer<TKey> comparator = null,
        TLeft defaultLeft = default(TLeft),
        TRight defaultRight = default(TRight))
    {
        if (left == null) throw new ArgumentNullException("left");
        if (right == null) throw new ArgumentNullException("right");
        if (leftKeySelector == null) throw new ArgumentNullException("leftKeySelector");
        if (rightKeySelector == null) throw new ArgumentNullException("rightKeySelector");
        if (resultSelector == null) throw new ArgumentNullException("resultSelector");

        comparator = comparator ?? EqualityComparer<TKey>.Default;
        return FullOuterJoinIterator(left, right, leftKeySelector, rightKeySelector, resultSelector, comparator, defaultLeft, defaultRight);
    }

    internal static IEnumerable<TResult> FullOuterJoinIterator<TLeft, TRight, TKey, TResult>(
        this IEnumerable<TLeft> left,
        IEnumerable<TRight> right,
        Func<TLeft, TKey> leftKeySelector,
        Func<TRight, TKey> rightKeySelector,
        Func<TLeft, TRight, TKey, TResult> resultSelector,
        IEqualityComparer<TKey> comparator,
        TLeft defaultLeft,
        TRight defaultRight)
    {
        var leftLookup = left.ToLookup(leftKeySelector, comparator);
        var rightLookup = right.ToLookup(rightKeySelector, comparator);
        var keys = leftLookup.Select(g => g.Key).Union(rightLookup.Select(g => g.Key), comparator);

        foreach (var key in keys)
            foreach (var leftValue in leftLookup[key].DefaultIfEmpty(defaultLeft))
                foreach (var rightValue in rightLookup[key].DefaultIfEmpty(defaultRight))
                    yield return resultSelector(leftValue, rightValue, key);
    }
}

Эта реализация имеет следующие важные свойства:

• При отложенном выполнении входные последовательности не будут перечисляться до того, как будет перечислена выходная последовательность.
• Перечисляет только входные последовательности по одному разу.
• Сохраняет порядок входных последовательностей в том смысле, что он будет давать кортежи в порядке левой последовательности, а затем правой (для ключей, отсутствующих в левой последовательности).

Эти свойства важны, потому что они ожидают того, кто новичок в FullOuterJoin, но имеет опыт работы с LINQ.

Я решил добавить это как отдельный ответ, поскольку я не уверен, что это достаточно проверено. Это повторная реализация FullOuterJoinметода с использованием, по сути, упрощенной, настраиваемой версии LINQKit Invoke/ Expandдля Expressionтого, чтобы он работал в Entity Framework. Там не так много объяснений, как и мой предыдущий ответ.

public static class Ext {
    private static Expression<Func<TP, TC, TResult>> CastSMBody<TP, TC, TResult>(LambdaExpression ex, TP unusedP, TC unusedC, TResult unusedRes) => (Expression<Func<TP, TC, TResult>>)ex;

    public static IQueryable<TResult> LeftOuterJoin<TLeft, TRight, TKey, TResult>(
        this IQueryable<TLeft> leftItems,
        IQueryable<TRight> rightItems,
        Expression<Func<TLeft, TKey>> leftKeySelector,
        Expression<Func<TRight, TKey>> rightKeySelector,
        Expression<Func<TLeft, TRight, TResult>> resultSelector) {

        // (lrg,r) => resultSelector(lrg.left, r)
        var sampleAnonLR = new { left = default(TLeft), rightg = default(IEnumerable<TRight>) };
        var parmP = Expression.Parameter(sampleAnonLR.GetType(), "lrg");
        var parmC = Expression.Parameter(typeof(TRight), "r");
        var argLeft = Expression.PropertyOrField(parmP, "left");
        var newleftrs = CastSMBody(Expression.Lambda(resultSelector.Apply(argLeft, parmC), parmP, parmC), sampleAnonLR, default(TRight), default(TResult));

        return leftItems.GroupJoin(rightItems, leftKeySelector, rightKeySelector, (left, rightg) => new { left, rightg }).SelectMany(r => r.rightg.DefaultIfEmpty(), newleftrs);
    }

    public static IQueryable<TResult> RightOuterJoin<TLeft, TRight, TKey, TResult>(
        this IQueryable<TLeft> leftItems,
        IQueryable<TRight> rightItems,
        Expression<Func<TLeft, TKey>> leftKeySelector,
        Expression<Func<TRight, TKey>> rightKeySelector,
        Expression<Func<TLeft, TRight, TResult>> resultSelector) {

        // (lgr,l) => resultSelector(l, lgr.right)
        var sampleAnonLR = new { leftg = default(IEnumerable<TLeft>), right = default(TRight) };
        var parmP = Expression.Parameter(sampleAnonLR.GetType(), "lgr");
        var parmC = Expression.Parameter(typeof(TLeft), "l");
        var argRight = Expression.PropertyOrField(parmP, "right");
        var newrightrs = CastSMBody(Expression.Lambda(resultSelector.Apply(parmC, argRight), parmP, parmC), sampleAnonLR, default(TLeft), default(TResult));

        return rightItems.GroupJoin(leftItems, rightKeySelector, leftKeySelector, (right, leftg) => new { leftg, right })
                         .SelectMany(l => l.leftg.DefaultIfEmpty(), newrightrs);
    }

    private static Expression<Func<TParm, TResult>> CastSBody<TParm, TResult>(LambdaExpression ex, TParm unusedP, TResult unusedRes) => (Expression<Func<TParm, TResult>>)ex;

    public static IQueryable<TResult> RightAntiSemiJoin<TLeft, TRight, TKey, TResult>(
        this IQueryable<TLeft> leftItems,
        IQueryable<TRight> rightItems,
        Expression<Func<TLeft, TKey>> leftKeySelector,
        Expression<Func<TRight, TKey>> rightKeySelector,
        Expression<Func<TLeft, TRight, TResult>> resultSelector) where TLeft : class where TRight : class where TResult : class {

        // newrightrs = lgr => resultSelector(default(TLeft), lgr.right)
        var sampleAnonLgR = new { leftg = (IEnumerable<TLeft>)null, right = default(TRight) };
        var parmLgR = Expression.Parameter(sampleAnonLgR.GetType(), "lgr");
        var argLeft = Expression.Constant(default(TLeft), typeof(TLeft));
        var argRight = Expression.PropertyOrField(parmLgR, "right");
        var newrightrs = CastSBody(Expression.Lambda(resultSelector.Apply(argLeft, argRight), parmLgR), sampleAnonLgR, default(TResult));

        return rightItems.GroupJoin(leftItems, rightKeySelector, leftKeySelector, (right, leftg) => new { leftg, right }).Where(lgr => !lgr.leftg.Any()).Select(newrightrs);
    }

    public static IQueryable<TResult> FullOuterJoin<TLeft, TRight, TKey, TResult>(
        this IQueryable<TLeft> leftItems,
        IQueryable<TRight> rightItems,
        Expression<Func<TLeft, TKey>> leftKeySelector,
        Expression<Func<TRight, TKey>> rightKeySelector,
        Expression<Func<TLeft, TRight, TResult>> resultSelector)  where TLeft : class where TRight : class where TResult : class {

        return leftItems.LeftOuterJoin(rightItems, leftKeySelector, rightKeySelector, resultSelector).Concat(leftItems.RightAntiSemiJoin(rightItems, leftKeySelector, rightKeySelector, resultSelector));
    }

    public static Expression Apply(this LambdaExpression e, params Expression[] args) {
        var b = e.Body;

        foreach (var pa in e.Parameters.Cast<ParameterExpression>().Zip(args, (p, a) => (p, a))) {
            b = b.Replace(pa.p, pa.a);
        }

        return b.PropagateNull();
    }

    public static Expression Replace(this Expression orig, Expression from, Expression to) => new ReplaceVisitor(from, to).Visit(orig);
    public class ReplaceVisitor : System.Linq.Expressions.ExpressionVisitor {
        public readonly Expression from;
        public readonly Expression to;

        public ReplaceVisitor(Expression _from, Expression _to) {
            from = _from;
            to = _to;
        }

        public override Expression Visit(Expression node) => node == from ? to : base.Visit(node);
    }

    public static Expression PropagateNull(this Expression orig) => new NullVisitor().Visit(orig);
    public class NullVisitor : System.Linq.Expressions.ExpressionVisitor {
        public override Expression Visit(Expression node) {
            if (node is MemberExpression nme && nme.Expression is ConstantExpression nce && nce.Value == null)
                return Expression.Constant(null, nce.Type.GetMember(nme.Member.Name).Single().GetMemberType());
            else
                return base.Visit(node);
        }
    }

    public static Type GetMemberType(this MemberInfo member) {
        switch (member) {
            case FieldInfo mfi:
                return mfi.FieldType;
            case PropertyInfo mpi:
                return mpi.PropertyType;
            case EventInfo mei:
                return mei.EventHandlerType;
            default:
                throw new ArgumentException("MemberInfo must be if type FieldInfo, PropertyInfo or EventInfo", nameof(member));
        }
    }
}

Выполняет потоковое перечисление в памяти для обоих входов и вызывает селектор для каждой строки. Если на текущей итерации корреляции нет, один из аргументов селектора будет нулевым .

Пример:

   var result = left.FullOuterJoin(
         right, 
         x=>left.Key, 
         x=>right.Key, 
         (l,r) => new { LeftKey = l?.Key, RightKey=r?.Key });

• Требует IComparer для типа корреляции, использует Comparer.Default, если не указано.

• Требует, чтобы 'OrderBy' применялся к входным перечислимым

  /// <summary>
  /// Performs a full outer join on two <see cref="IEnumerable{T}" />.
  /// </summary>
  /// <typeparam name="TLeft"></typeparam>
  /// <typeparam name="TValue"></typeparam>
  /// <typeparam name="TRight"></typeparam>
  /// <typeparam name="TResult"></typeparam>
  /// <param name="left"></param>
  /// <param name="right"></param>
  /// <param name="leftKeySelector"></param>
  /// <param name="rightKeySelector"></param>
  /// <param name="selector">Expression defining result type</param>
  /// <param name="keyComparer">A comparer if there is no default for the type</param>
  /// <returns></returns>
  [System.Diagnostics.DebuggerStepThrough]
  public static IEnumerable<TResult> FullOuterJoin<TLeft, TRight, TValue, TResult>(
      this IEnumerable<TLeft> left,
      IEnumerable<TRight> right,
      Func<TLeft, TValue> leftKeySelector,
      Func<TRight, TValue> rightKeySelector,
      Func<TLeft, TRight, TResult> selector,
      IComparer<TValue> keyComparer = null)
      where TLeft: class
      where TRight: class
      where TValue : IComparable
  {
  
      keyComparer = keyComparer ?? Comparer<TValue>.Default;
  
      using (var enumLeft = left.OrderBy(leftKeySelector).GetEnumerator())
      using (var enumRight = right.OrderBy(rightKeySelector).GetEnumerator())
      {
  
          var hasLeft = enumLeft.MoveNext();
          var hasRight = enumRight.MoveNext();
          while (hasLeft || hasRight)
          {
  
              var currentLeft = enumLeft.Current;
              var valueLeft = hasLeft ? leftKeySelector(currentLeft) : default(TValue);
  
              var currentRight = enumRight.Current;
              var valueRight = hasRight ? rightKeySelector(currentRight) : default(TValue);
  
              int compare =
                  !hasLeft ? 1
                  : !hasRight ? -1
                  : keyComparer.Compare(valueLeft, valueRight);
  
              switch (compare)
              {
                  case 0:
                      // The selector matches. An inner join is achieved
                      yield return selector(currentLeft, currentRight);
                      hasLeft = enumLeft.MoveNext();
                      hasRight = enumRight.MoveNext();
                      break;
                  case -1:
                      yield return selector(currentLeft, default(TRight));
                      hasLeft = enumLeft.MoveNext();
                      break;
                  case 1:
                      yield return selector(default(TLeft), currentRight);
                      hasRight = enumRight.MoveNext();
                      break;
              }
          }
  
      }
  
  }

Мое чистое решение для ситуации, когда ключ уникален в обоих перечислимых значениях:

 private static IEnumerable<TResult> FullOuterJoin<Ta, Tb, TKey, TResult>(
            IEnumerable<Ta> a, IEnumerable<Tb> b,
            Func<Ta, TKey> key_a, Func<Tb, TKey> key_b,
            Func<Ta, Tb, TResult> selector)
        {
            var alookup = a.ToLookup(key_a);
            var blookup = b.ToLookup(key_b);
            var keys = new HashSet<TKey>(alookup.Select(p => p.Key));
            keys.UnionWith(blookup.Select(p => p.Key));
            return keys.Select(key => selector(alookup[key].FirstOrDefault(), blookup[key].FirstOrDefault()));
        }

так

    var ax = new[] {
        new { id = 1, first_name = "ali" },
        new { id = 2, first_name = "mohammad" } };
    var bx = new[] {
        new { id = 1, last_name = "rezaei" },
        new { id = 3, last_name = "kazemi" } };

    var list = FullOuterJoin(ax, bx, a => a.id, b => b.id, (a, b) => "f: " + a?.first_name + " l: " + b?.last_name).ToArray();

выходы:

f: ali l: rezaei
f: mohammad l:
f:  l: kazemi

Полное внешнее объединение для двух или более таблиц. Сначала извлеките столбец, к которому хотите присоединиться.

var DatesA = from A in db.T1 select A.Date; 
var DatesB = from B in db.T2 select B.Date; 
var DatesC = from C in db.T3 select C.Date;            

var Dates = DatesA.Union(DatesB).Union(DatesC); 

Затем используйте левое внешнее соединение между извлеченным столбцом и основными таблицами.

var Full_Outer_Join =

(from A in Dates
join B in db.T1
on A equals B.Date into AB 

from ab in AB.DefaultIfEmpty()
join C in db.T2
on A equals C.Date into ABC 

from abc in ABC.DefaultIfEmpty()
join D in db.T3
on A equals D.Date into ABCD

from abcd in ABCD.DefaultIfEmpty() 
select new { A, ab, abc, abcd })
.AsEnumerable();

Я написал этот класс расширений для приложения, возможно, 6 лет назад, и с тех пор использую его во многих решениях без проблем. Надеюсь, поможет.

редактировать: я заметил, что некоторые могут не знать, как использовать класс расширения.

Чтобы использовать этот класс расширения, просто обратитесь к его пространству имен в своем классе, добавив следующую строку, используя joinext;

^ это должно позволить вам видеть смысл функций расширения в любом наборе объектов IEnumerable, который вы случайно используете.

Надеюсь это поможет. Дайте мне знать, если это все еще не ясно, и я надеюсь, напишу пример того, как его использовать.

Теперь вот класс:

namespace joinext
{    
public static class JoinExtensions
    {
        public static IEnumerable<TResult> FullOuterJoin<TOuter, TInner, TKey, TResult>(
            this IEnumerable<TOuter> outer,
            IEnumerable<TInner> inner,
            Func<TOuter, TKey> outerKeySelector,
            Func<TInner, TKey> innerKeySelector,
            Func<TOuter, TInner, TResult> resultSelector)
            where TInner : class
            where TOuter : class
        {
            var innerLookup = inner.ToLookup(innerKeySelector);
            var outerLookup = outer.ToLookup(outerKeySelector);

            var innerJoinItems = inner
                .Where(innerItem => !outerLookup.Contains(innerKeySelector(innerItem)))
                .Select(innerItem => resultSelector(null, innerItem));

            return outer
                .SelectMany(outerItem =>
                {
                    var innerItems = innerLookup[outerKeySelector(outerItem)];

                    return innerItems.Any() ? innerItems : new TInner[] { null };
                }, resultSelector)
                .Concat(innerJoinItems);
        }


        public static IEnumerable<TResult> LeftJoin<TOuter, TInner, TKey, TResult>(
            this IEnumerable<TOuter> outer,
            IEnumerable<TInner> inner,
            Func<TOuter, TKey> outerKeySelector,
            Func<TInner, TKey> innerKeySelector,
            Func<TOuter, TInner, TResult> resultSelector)
        {
            return outer.GroupJoin(
                inner,
                outerKeySelector,
                innerKeySelector,
                (o, i) =>
                    new { o = o, i = i.DefaultIfEmpty() })
                    .SelectMany(m => m.i.Select(inn =>
                        resultSelector(m.o, inn)
                        ));

        }



        public static IEnumerable<TResult> RightJoin<TOuter, TInner, TKey, TResult>(
            this IEnumerable<TOuter> outer,
            IEnumerable<TInner> inner,
            Func<TOuter, TKey> outerKeySelector,
            Func<TInner, TKey> innerKeySelector,
            Func<TOuter, TInner, TResult> resultSelector)
        {
            return inner.GroupJoin(
                outer,
                innerKeySelector,
                outerKeySelector,
                (i, o) =>
                    new { i = i, o = o.DefaultIfEmpty() })
                    .SelectMany(m => m.o.Select(outt =>
                        resultSelector(outt, m.i)
                        ));

        }

    }
}

Я думаю, что предложение LINQ join не является правильным решением этой проблемы, поскольку цель предложения join состоит не в том, чтобы накапливать данные таким образом, как это требуется для решения этой задачи. Код для объединения созданных отдельных коллекций становится слишком сложным, может быть, это нормально для целей обучения, но не для реальных приложений. Одним из способов решения этой проблемы является приведенный ниже код:

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        List<FirstName> firstNames = new List<FirstName>();
        firstNames.Add(new FirstName { ID = 1, Name = "John" });
        firstNames.Add(new FirstName { ID = 2, Name = "Sue" });

        List<LastName> lastNames = new List<LastName>();
        lastNames.Add(new LastName { ID = 1, Name = "Doe" });
        lastNames.Add(new LastName { ID = 3, Name = "Smith" });

        HashSet<int> ids = new HashSet<int>();
        foreach (var name in firstNames)
        {
            ids.Add(name.ID);
        }
        foreach (var name in lastNames)
        {
            ids.Add(name.ID);
        }
        List<FullName> fullNames = new List<FullName>();
        foreach (int id in ids)
        {
            FullName fullName = new FullName();
            fullName.ID = id;
            FirstName firstName = firstNames.Find(f => f.ID == id);
            fullName.FirstName = firstName != null ? firstName.Name : string.Empty;
            LastName lastName = lastNames.Find(l => l.ID == id);
            fullName.LastName = lastName != null ? lastName.Name : string.Empty;
            fullNames.Add(fullName);
        }
    }
}
public class FirstName
{
    public int ID;

    public string Name;
}

public class LastName
{
    public int ID;

    public string Name;
}
class FullName
{
    public int ID;

    public string FirstName;

    public string LastName;
}

Если реальные коллекции велики для формирования HashSet, то вместо циклов foreach можно использовать код ниже:

List<int> firstIds = firstNames.Select(f => f.ID).ToList();
List<int> LastIds = lastNames.Select(l => l.ID).ToList();
HashSet<int> ids = new HashSet<int>(firstIds.Union(LastIds));//Only unique IDs will be included in HashSet

Спасибо всем за интересные посты!

Я изменил код, потому что в моем случае мне нужно было

• персонализированный предикат
• персонализированный союз отчетливый Comparer

Для интересующихся это мой модифицированный код (в VB, извините)

    Module MyExtensions
        <Extension()>
        Friend Function FullOuterJoin(Of TA, TB, TResult)(ByVal a As IEnumerable(Of TA), ByVal b As IEnumerable(Of TB), ByVal joinPredicate As Func(Of TA, TB, Boolean), ByVal projection As Func(Of TA, TB, TResult), ByVal comparer As IEqualityComparer(Of TResult)) As IEnumerable(Of TResult)
            Dim joinL =
                From xa In a
                From xb In b.Where(Function(x) joinPredicate(xa, x)).DefaultIfEmpty()
                Select projection(xa, xb)
            Dim joinR =
                From xb In b
                From xa In a.Where(Function(x) joinPredicate(x, xb)).DefaultIfEmpty()
                Select projection(xa, xb)
            Return joinL.Union(joinR, comparer)
        End Function
    End Module

    Dim fullOuterJoin = lefts.FullOuterJoin(
        rights,
        Function(left, right) left.Code = right.Code And (left.Amount [...] Or left.Description.Contains [...]),
        Function(left, right) New CompareResult(left, right),
        New MyEqualityComparer
    )

    Public Class MyEqualityComparer
        Implements IEqualityComparer(Of CompareResult)

        Private Function GetMsg(obj As CompareResult) As String
            Dim msg As String = ""
            msg &= obj.Code & "_"
            [...]
            Return msg
        End Function

        Public Overloads Function Equals(x As CompareResult, y As CompareResult) As Boolean Implements IEqualityComparer(Of CompareResult).Equals
            Return Me.GetMsg(x) = Me.GetMsg(y)
        End Function

        Public Overloads Function GetHashCode(obj As CompareResult) As Integer Implements IEqualityComparer(Of CompareResult).GetHashCode
            Return Me.GetMsg(obj).GetHashCode
        End Function
    End Class