LINQ - Concat、Union、Intersect、Except

在 C# LINQ 中，Concat、Union、Intersect、Except 是处理集合合并/筛选的核心方法，覆盖拼接、去重合并、交集、差集四大核心场景。结合你提供的宠物（pets）/宠物主人（people）代码示例，以下是清晰的对比、用法和实操演示：

一、四大集合方法总览

先明确每个方法的核心行为，以及相等性比较在其中的角色：

方法	核心作用	是否依赖“相等性比较”	核心特点
Concat	拼接两个集合（A + B），保留所有元素	❌ 不依赖	简单拼接，重复元素会保留
Union	合并两个集合并去重（A ∪ B）	✅ 依赖	合并后仅保留唯一元素
Intersect	取两个集合的交集（同时存在于A和B的元素）	✅ 依赖	只保留“共有元素”
Except	取两个集合的差集（A有、B没有的元素）	✅ 依赖	只保留“A独有的元素”

二、逐个详解（结合宠物示例 + 相等性比较）

基于你提供的 pets（8只宠物）和 people（关联前6只），结合默认比较和自定义 IEqualityComparer<T> 演示：

1. Concat（拼接）

• 行为：直接将集合B追加到集合A后，不做任何相等性判断，保留所有元素（包括重复、不同实例但值相同的元素）。
• 示例：

  var cats = pets.Where(p => p.Type == PetType.Cat); // ID:2、3、7、8
  var dogs = pets.Where(p => p.Type == PetType.Dog); // ID:4、5、6
  var concatResult = cats.Concat(dogs); 
  // 结果：2、3、7、8、4、5、6（共7个元素，无去重）
  

2. Union（合并去重）

• 行为：合并A和B，自动去重（判定“重复”的核心是相等性比较）。

• 相等性规则的影响：

  • 默认：依赖 Pet 自身的 IEquatable<T> 或引用地址；
  • 自定义：通过 IEqualityComparer<T> 指定规则。

• 示例：

  // 被主人关联的猫（ID:2、3）
  var ownedCats = people.SelectMany(p => p.Pets).Where(p => p.Type == PetType.Cat);
  // 所有猫（ID:2、3、7、8）
  var allCats = pets.Where(p => p.Type == PetType.Cat);
  
  // ① 默认比较（按Pet的IEquatable<T>，这里是按ID）
  var unionDefault = ownedCats.Union(allCats); 
  // 结果：2、3、7、8（去重，保留唯一ID）
  
  // ② 自定义比较器（按“宠物名称”去重）
  var unionWithComparer = ownedCats.Union(allCats, new PetNameEqualityComparer());
  // 结果：按名称去重（若有名称重复的猫，仅保留一个）
  

3. Intersect（交集）

• 行为：保留同时存在于A和B的元素，判定“存在”的核心是相等性比较。
• 示例：

  var allCats = pets.Where(p => p.Type == PetType.Cat); // 所有猫
  var ownedPets = people.SelectMany(p => p.Pets); // 被主人关联的宠物
  
  // ① 默认比较（按ID）
  var intersectDefault = allCats.Intersect(ownedPets);
  // 结果：ID=2、3的猫（这两只猫同时在“所有猫”和“被关联宠物”中）
  
  // ② 自定义比较器（按“类型+重量”）
  var intersectWithComparer = allCats.Intersect(ownedPets, new PetTypeWeightComparer());
  // 结果：类型为Cat、且重量与被关联宠物一致的元素
  

4. Except（差集）

• 行为：保留“仅在A中、不在B中”的元素，判定“存在”的核心是相等性比较。
• 示例：

  var allCats = pets.Where(p => p.Type == PetType.Cat); // 所有猫
  var ownedPets = people.SelectMany(p => p.Pets); // 被主人关联的宠物
  
  // ① 默认比较（按ID）
  var exceptDefault = allCats.Except(ownedPets);
  // 结果：ID=7、8的猫（这两只猫在“所有猫”中，但不在“被关联宠物”中）
  
  // ② 自定义比较器（按“名称”）
  var exceptWithComparer = allCats.Except(ownedPets, new PetNameEqualityComparer());
  // 结果：名称不在“被关联宠物”中的猫
  

三、相等性比较的核心：默认 vs 自定义（IEqualityComparer）

Union/Intersect/Except 的行为完全由相等性规则决定，而规则的选择分两种场景：

场景	实现方式	适用情况
默认比较	实体类实现 IEquatable<T>，或重写 Equals/GetHashCode	规则固定、可修改实体类源码
自定义比较	实现 IEqualityComparer<T>，传入LINQ方法重载	规则灵活、不可修改实体类、多规则切换

四、快速记忆

• Concat：拼集合，不查重，无比较；
• Union：合并后去重，相等则去重；
• Intersect：找共有，相等才保留；
• Except：找独有，A有B无（相等则排除）；
• 相等性规则由 IEquatable<T> 或 IEqualityComparer<T> 决定，后者更灵活。