데이터 그룹화(C#)

아티클
03/08/2024

그룹화는 데이터를 그룹에 넣어 각 그룹의 요소가 공통 특성을 공유하게 하는 작업을 가리킵니다. 다음 그림은 문자 시퀀스를 그룹화한 결과를 보여 줍니다. 각 그룹에 대한 키는 문자입니다.

Diagram that shows a LINQ Grouping operation

데이터 요소를 그룹화하는 표준 쿼리 연산자 메서드가 다음 표에 나와 있습니다.

메서드 이름	설명	C# 쿼리 식 구문	추가 정보
GroupBy	공통 특성을 공유하는 요소를 그룹화합니다. IGrouping<TKey,TElement> 개체는 각 그룹을 나타냅니다.	`group … by` 또는 `group … by … into …`	Enumerable.GroupBy Queryable.GroupBy
ToLookup	키 선택기 함수에 따라 Lookup<TKey,TElement>(일대다 사전)에 요소를 삽입합니다.	해당 없음.	Enumerable.ToLookup

다음 코드 예제에서는 group by 절을 사용하여 짝수 또는 홀수인지에 따라 목록에서 정수를 그룹화합니다.

List<int> numbers = [35, 44, 200, 84, 3987, 4, 199, 329, 446, 208];

IEnumerable<IGrouping<int, int>> query = from number in numbers
                                         group number by number % 2;

foreach (var group in query)
{
    Console.WriteLine(group.Key == 0 ? "\nEven numbers:" : "\nOdd numbers:");
    foreach (int i in group)
    {
        Console.WriteLine(i);
    }
}

메서드 구문을 사용하는 동일한 쿼리는 다음 코드에 나와 있습니다.

List<int> numbers = [35, 44, 200, 84, 3987, 4, 199, 329, 446, 208];

IEnumerable<IGrouping<int, int>> query = numbers
    .GroupBy(number => number % 2);

foreach (var group in query)
{
    Console.WriteLine(group.Key == 0 ? "\nEven numbers:" : "\nOdd numbers:");
    foreach (int i in group)
    {
        Console.WriteLine(i);
    }
}

이 문서의 다음 예제에서는 이 영역에 대한 공통 데이터 원본을 사용합니다.

public enum GradeLevel
{
    FirstYear = 1,
    SecondYear,
    ThirdYear,
    FourthYear
};

public class Student
{
    public required string FirstName { get; init; }
    public required string LastName { get; init; }
    public required int ID { get; init; }

    public required GradeLevel Year { get; init; }
    public required List<int> Scores { get; init; }

    public required int DepartmentID { get; init; }
}

public class Teacher
{
    public required string First { get; init; }
    public required string Last { get; init; }
    public required int ID { get; init; }
    public required string City { get; init; }
}
public class Department
{
    public required string Name { get; init; }
    public int ID { get; init; }

    public required int TeacherID { get; init; }
}

각 Student 점수에는 성적 수준, 기본 부서 및 일련의 점수가 있습니다. Teacher에는 City 교사가 수업을 하는 캠퍼스를 식별하는 속성도 있습니다. Department에는 부서장 역할을 하는 Teacher에 대한 참조와 이름이 있습니다.

쿼리 결과 그룹화

그룹화는 LINQ의 가장 강력한 기능 중 하나입니다. 다음 예제에서는 다양한 방법으로 데이터를 그룹화하는 방법을 보여 줍니다.

단일 속성 사용.
문자열 속성의 첫 문자 사용.
계산된 숫자 범위 사용.
부울 조건자 또는 기타 식 사용.
복합 키 사용.

또한 마지막 두 개의 쿼리는 학생의 이름과 성만 포함된 새 무명 형식으로 결과를 프로젝션합니다. 자세한 내용은 group 절을 참조하세요.

단일 속성으로 그룹화 예제

다음 예제에서는 요소의 단일 속성을 그룹 키로 사용하여 소스 요소를 그룹화하는 방법을 보여 줍니다. 핵심은 학교에서 학생의 학년을 나타내는 enum입니다. 그룹화 작업에는 형식에 대한 기본 같음 비교자가 사용됩니다.

var groupByYearQuery =
    from student in students
    group student by student.Year into newGroup
    orderby newGroup.Key
    select newGroup;

foreach (var yearGroup in groupByYearQuery)
{
    Console.WriteLine($"Key: {yearGroup.Key}");
    foreach (var student in yearGroup)
    {
        Console.WriteLine($"\t{student.LastName}, {student.FirstName}");
    }
}

메서드 구문을 사용하는 동일한 코드가 다음 예제에 나와 있습니다.

// Variable groupByLastNamesQuery is an IEnumerable<IGrouping<string,
// DataClass.Student>>.
var groupByYearQuery = students
    .GroupBy(student => student.Year)
    .OrderBy(newGroup => newGroup.Key);

foreach (var yearGroup in groupByYearQuery)
{
    Console.WriteLine($"Key: {yearGroup.Key}");
    foreach (var student in yearGroup)
    {
        Console.WriteLine($"\t{student.LastName}, {student.FirstName}");
    }
}

값으로 그룹화 예제

다음 예제에서는 개체의 속성이 아닌 다른 항목을 그룹 키에 사용하여 소스 요소를 그룹화하는 방법을 보여 줍니다. 이 예제에서 키는 학생 성의 첫 번째 문자입니다.

var groupByFirstLetterQuery =
    from student in students
    let firstLetter = student.LastName[0]
    group student by firstLetter;

foreach (var studentGroup in groupByFirstLetterQuery)
{
    Console.WriteLine($"Key: {studentGroup.Key}");
    foreach (var student in studentGroup)
    {
        Console.WriteLine($"\t{student.LastName}, {student.FirstName}");
    }
}

그룹 항목에 액세스하려면 중첩된 foreach가 필요합니다.

메서드 구문을 사용하는 동일한 코드가 다음 예제에 나와 있습니다.

var groupByFirstLetterQuery = students
    .GroupBy(student => student.LastName[0]);

foreach (var studentGroup in groupByFirstLetterQuery)
{
    Console.WriteLine($"Key: {studentGroup.Key}");
    foreach (var student in studentGroup)
    {
        Console.WriteLine($"\t{student.LastName}, {student.FirstName}");
    }
}

범위로 그룹화 예제

다음 예제에서는 숫자 범위를 그룹 키로 사용하여 소스 요소를 그룹화하는 방법을 보여 줍니다. 그런 다음 쿼리는 이름과 성 및 학생이 속한 백분위수 범위만 포함된 무명 형식으로 결과를 프로젝션합니다. 결과를 표시하는 데 완전한 Student 개체를 사용할 필요가 없으므로 무명 형식이 사용됩니다. GetPercentile은 학생의 평균 점수를 기준으로 백분위수를 계산하는 도우미 함수입니다. 이 메서드는 0~10 사이의 정수를 반환합니다.

static int GetPercentile(Student s)
{
    double avg = s.Scores.Average();
    return avg > 0 ? (int)avg / 10 : 0;
}

var groupByPercentileQuery =
    from student in students
    let percentile = GetPercentile(student)
    group new
    {
        student.FirstName,
        student.LastName
    } by percentile into percentGroup
    orderby percentGroup.Key
    select percentGroup;

foreach (var studentGroup in groupByPercentileQuery)
{
    Console.WriteLine($"Key: {studentGroup.Key * 10}");
    foreach (var item in studentGroup)
    {
        Console.WriteLine($"\t{item.LastName}, {item.FirstName}");
    }
}

그룹 및 그룹 항목을 반복하려면 중첩된 foreach가 필요합니다. 메서드 구문을 사용하는 동일한 코드가 다음 예제에 나와 있습니다.

static int GetPercentile(Student s)
{
    double avg = s.Scores.Average();
    return avg > 0 ? (int)avg / 10 : 0;
}

var groupByPercentileQuery = students
    .Select(student => new { student, percentile = GetPercentile(student) })
    .GroupBy(student => student.percentile)
    .Select(percentGroup => new
    {
        percentGroup.Key,
        Students = percentGroup.Select(s => new { s.student.FirstName, s.student.LastName })
    })
    .OrderBy(percentGroup => percentGroup.Key);

foreach (var studentGroup in groupByPercentileQuery)
{
    Console.WriteLine($"Key: {studentGroup.Key * 10}");
    foreach (var item in studentGroup.Students)
    {
        Console.WriteLine($"\t{item.LastName}, {item.FirstName}");
    }
}

비교로 그룹화 예제

다음 예제에서는 부울 비교 식을 사용하여 소스 요소를 그룹화하는 방법을 보여 줍니다. 이 예제에서는 부울 식은 학생의 평균 시험 점수가 75보다 큰지 테스트합니다. 이전 예제처럼 완전한 소스 요소가 필요하지 않으므로 결과는 무명 형식으로 프로젝션됩니다. 익명 형식의 속성은 Key 멤버의 속성이 됩니다.

var groupByHighAverageQuery =
    from student in students
    group new
    {
        student.FirstName,
        student.LastName
    } by student.Scores.Average() > 75 into studentGroup
    select studentGroup;

foreach (var studentGroup in groupByHighAverageQuery)
{
    Console.WriteLine($"Key: {studentGroup.Key}");
    foreach (var student in studentGroup)
    {
        Console.WriteLine($"\t{student.FirstName} {student.LastName}");
    }
}

메서드 구문을 사용하는 동일한 쿼리는 다음 코드에 나와 있습니다.

var groupByHighAverageQuery = students
    .GroupBy(student => student.Scores.Average() > 75)
    .Select(group => new
    {
        group.Key,
        Students = group.AsEnumerable().Select(s => new { s.FirstName, s.LastName })
    });

foreach (var studentGroup in groupByHighAverageQuery)
{
    Console.WriteLine($"Key: {studentGroup.Key}");
    foreach (var student in studentGroup.Students)
    {
        Console.WriteLine($"\t{student.FirstName} {student.LastName}");
    }
}

무명 형식으로 그룹화

다음 예제에서는 무명 형식을 사용하여 여러 값이 포함된 키를 캡슐화하는 방법을 보여 줍니다. 이 예제에서 첫 번째 키 값은 학생 성의 첫 번째 문자입니다. 두 번째 키 값은 첫 번째 시험에서 학생의 점수가 85보다 큰지 여부를 지정하는 부울입니다. 키의 속성을 기준으로 그룹 순서를 지정할 수 있습니다.

var groupByCompoundKey =
    from student in students
    group student by new
    {
        FirstLetterOfLastName = student.LastName[0],
        IsScoreOver85 = student.Scores[0] > 85
    } into studentGroup
    orderby studentGroup.Key.FirstLetterOfLastName
    select studentGroup;

foreach (var scoreGroup in groupByCompoundKey)
{
    var s = scoreGroup.Key.IsScoreOver85 ? "more than 85" : "less than 85";
    Console.WriteLine($"Name starts with {scoreGroup.Key.FirstLetterOfLastName} who scored {s}");
    foreach (var item in scoreGroup)
    {
        Console.WriteLine($"\t{item.FirstName} {item.LastName}");
    }
}

메서드 구문을 사용하는 동일한 쿼리는 다음 코드에 나와 있습니다.

var groupByCompoundKey = students
    .GroupBy(student => new
    {
        FirstLetterOfLastName = student.LastName[0],
        IsScoreOver85 = student.Scores[0] > 85
    })
    .OrderBy(studentGroup => studentGroup.Key.FirstLetterOfLastName);

foreach (var scoreGroup in groupByCompoundKey)
{
    var s = scoreGroup.Key.IsScoreOver85 ? "more than 85" : "less than 85";
    Console.WriteLine($"Name starts with {scoreGroup.Key.FirstLetterOfLastName} who scored {s}");
    foreach (var item in scoreGroup)
    {
        Console.WriteLine($"\t{item.FirstName} {item.LastName}");
    }
}

중첩 그룹 만들기

다음 예제에서는 LINQ 쿼리 식에서 중첩 그룹을 만드는 방법을 보여 줍니다. 학년 또는 성적 수준에 따라 만들어진 각 그룹은 개인의 이름에 따라 하위 그룹으로 추가로 구분됩니다.

var nestedGroupsQuery =
    from student in students
    group student by student.Year into newGroup1
    from newGroup2 in
    from student in newGroup1
    group student by student.LastName
    group newGroup2 by newGroup1.Key;

foreach (var outerGroup in nestedGroupsQuery)
{
    Console.WriteLine($"DataClass.Student Level = {outerGroup.Key}");
    foreach (var innerGroup in outerGroup)
    {
        Console.WriteLine($"\tNames that begin with: {innerGroup.Key}");
        foreach (var innerGroupElement in innerGroup)
        {
            Console.WriteLine($"\t\t{innerGroupElement.LastName} {innerGroupElement.FirstName}");
        }
    }
}

중첩 그룹의 내부 요소를 반복하려면 세 개의 중첩 foreach 루프가 필요합니다.
(실제 형식을 보려면 반복 변수 outerGroup, innerGroup 및 innerGroupElement 위에 마우스 커서를 올리세요.)

메서드 구문을 사용하는 동일한 쿼리는 다음 코드에 나와 있습니다.

var nestedGroupsQuery =
    students
    .GroupBy(student => student.Year)
    .Select(newGroup1 => new
    {
        newGroup1.Key,
        NestedGroup = newGroup1
            .GroupBy(student => student.LastName)
    });

foreach (var outerGroup in nestedGroupsQuery)
{
    Console.WriteLine($"DataClass.Student Level = {outerGroup.Key}");
    foreach (var innerGroup in outerGroup.NestedGroup)
    {
        Console.WriteLine($"\tNames that begin with: {innerGroup.Key}");
        foreach (var innerGroupElement in innerGroup)
        {
            Console.WriteLine($"\t\t{innerGroupElement.LastName} {innerGroupElement.FirstName}");
        }
    }
}

그룹화 작업에서 하위 쿼리 수행

이 문서에서는 소스 데이터를 그룹으로 정렬한 다음, 각 그룹에 대해 개별적으로 하위 쿼리를 수행하는 쿼리를 만드는 두 가지 방법을 보여 줍니다. 각 예제의 기본적인 방법은 newGroup이라는 연속을 사용하고 newGroup에 대한 새 하위 쿼리를 생성하여 소스 요소를 그룹화하는 것입니다. 이 하위 쿼리는 외부 쿼리에 의해 만들어지는 각 새로운 그룹에 대해 실행됩니다. 이 특정 예제에서 최종 출력은 그룹이 아니라 무명 형식의 플랫 시퀀스입니다.

그룹화하는 방법에 대한 자세한 내용은 group 절을 참조하세요. 연속에 대한 자세한 내용은 into를 참조하세요. 다음 예제에서는 메모리 내 데이터 구조를 데이터 소스로 사용하지만 모든 종류의 LINQ 데이터 소스에 대해 동일한 원칙이 적용됩니다.

var queryGroupMax =
    from student in students
    group student by student.Year into studentGroup
    select new
    {
        Level = studentGroup.Key,
        HighestScore = (
            from student2 in studentGroup
            select student2.Scores.Average()
        ).Max()
    };

var count = queryGroupMax.Count();
Console.WriteLine($"Number of groups = {count}");

foreach (var item in queryGroupMax)
{
    Console.WriteLine($"  {item.Level} Highest Score={item.HighestScore}");
}

위의 코드 조각에 있는 쿼리는 메서드 구문을 사용하여 작성할 수도 있습니다. 다음 코드 조각은 메서드 구문을 사용하여 작성된 의미상 동일한 쿼리입니다.

var queryGroupMax =
    students
        .GroupBy(student => student.Year)
        .Select(studentGroup => new
        {
            Level = studentGroup.Key,
            HighestScore = studentGroup.Max(student2 => student2.Scores.Average())
        });

var count = queryGroupMax.Count();
Console.WriteLine($"Number of groups = {count}");

foreach (var item in queryGroupMax)
{
    Console.WriteLine($"  {item.Level} Highest Score={item.HighestScore}");
}

데이터 그룹화(C#)

쿼리 결과 그룹화

단일 속성으로 그룹화 예제

값으로 그룹화 예제

범위로 그룹화 예제

비교로 그룹화 예제

무명 형식으로 그룹화

중첩 그룹 만들기

그룹화 작업에서 하위 쿼리 수행

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