使用 LINQ 在 C# 中查找数字数组的累积和

Question

我有一个包含双精度数的 csv 字符串（例如“0.3,0.4,0.3”），我希望能够输出一个包含这些数字的累积和的双精度数组（例如 [0.3,0.7,1.0]）。

到目前为止，我有

double[] probabilities = textBox_f.Text.Split(new char[]{','}).Select(s => double.Parse(s)).ToArray();

它以数组的形式给出数字，但不是数字的累积和。

有没有办法继续这个表达式来得到我想要的，或者我需要使用迭代从我已经拥有的数组中创建一个新数组？

Answer 1

总有一段时间，解决实际提出的问题也有一段时间。这是后者之一。如果您想创建一个将双精度序列转换为部分和序列的方法，那么只需这样做：

public static IEnumerable<double> CumulativeSum(this IEnumerable<double> sequence)
{
    double sum = 0;
    foreach(var item in sequence)
    {
        sum += item;
        yield return sum;
    }        
}

简单。不要乱用聚合和复杂的查询等等。易于理解、易于调试、易于使用：

textBox_f.Text
    .Split(new char[]{','})
    .Select(s => double.Parse(s))
    .CumulativeSum()
    .ToArray();

现在，我注意到如果那是用户输入，那么 double.Parse 会抛出异常；这样做可能是一个更好的主意：

public static double? MyParseDouble(this string s)
{
    double d;
    if (double.TryParse(s, out d))
        return d;
    return null;
}

public static IEnumerable<double?> CumulativeSum(this IEnumerable<double?> sequence)
{
    double? sum = 0;
    foreach(var item in sequence)
    {
        sum += item;
        yield return sum;
    }        
}
...
textBox_f.Text
    .Split(new char[]{','})
    .Select(s => s.MyParseDouble())
    .CumulativeSum()
    .ToArray();

现在，如果用户输入错误，您不会收到异常；你得到空值。

Answer 2

前段时间我也有类似的要求。基本上，我需要进行聚合，但我还需要选择每个中间值。所以我写了一个名为SelectAggregate的扩展方法（可能不是最合适的名字，但我找不到更好的名字）可以这样使用：

double[] numbers = new [] { 0.3, 0.4, 0.3 };
double[] cumulativeSums = numbers.SelectAggregate(0.0, (acc, x) => acc + x).ToArray();

代码如下：

    public static IEnumerable<TAccumulate> SelectAggregate<TSource, TAccumulate>(
        this IEnumerable<TSource> source,
        TAccumulate seed,
        Func<TAccumulate, TSource, TAccumulate> func)
    {
        source.CheckArgumentNull("source");
        func.CheckArgumentNull("func");
        return source.SelectAggregateIterator(seed, func);
    }

    private static IEnumerable<TAccumulate> SelectAggregateIterator<TSource, TAccumulate>(
        this IEnumerable<TSource> source,
        TAccumulate seed,
        Func<TAccumulate, TSource, TAccumulate> func)
    {
        TAccumulate previous = seed;
        foreach (var item in source)
        {
            TAccumulate result = func(previous, item);
            previous = result;
            yield return result;
        }
    }

Answer 3

您想使用Aggregate 运算符，并将List<double> 作为聚合累加器。这样你就可以产生一个投影，它本身就是一个总和序列。

下面是一个帮助您入门的示例：

double[] runningTotal = textBox_f.Text
            .Split(new char[]{','})
            .Select(s => double.Parse(s))
            .Aggregate((IEnumerable<double>)new List<double>(), 
                       (a,i) => a.Concat(new[]{a.LastOrDefault() + i}))
            .ToArray();

Answer 4

var input=new double[]{ ... }
double sum=0;

var output=input
    .Select(w=>sum+=w);

Answer 5

为什么需要 LINQ？

var cumulative = new double[probabilities.Length];
for (int i = 0; i < probabilities.Length; i++)
    cumulative[i] = probabilities[i] + (i == 0 ? 0 : cumulative[i-1]);

Answer 6

首先，我不认为这对 Linq 来说是件好事。普通的旧foreach 会做得更好。但作为一个谜题，这很好。

第一个想法是使用子查询，但我不喜欢它，因为它是 O(n^2)。这是我的线性解决方案：

        double[] probabilities = new double[] { 0.3, 0.4, 0.3};
        probabilities
            .Aggregate(
                new {sum=Enumerable.Empty<double>(), last = 0.0d},
                (a, c) => new {
                    sum = a.sum.Concat(Enumerable.Repeat(a.last+c,1)),
                    last = a.last + c
                },
                a => a.sum
            );

Answer 7

使用 RX：

var input=new double[]{ ... }
var output = new List<double>();
input.ToObservable().Scan((e, f) => f + e).Subscribe(output.Add);

Answer 8

这实际上很容易用生成器进行泛化。这是一个名为Accumulate 的新扩展方法，它的工作方式类似于Select 和Aggregate 的组合。它通过对序列中的每个元素和到目前为止的累积值应用二进制函数来返回一个新序列。

 public static class EnumerableHelpers 
 {
    public static IEnumerable<U> Accumulate<T, U>(this IEnumerable<T> self, U init, Func<U, T, U> f) 
    {
        foreach (var x in self)
            yield return init = f(init, x);
    }

    public static IEnumerable<T> Accumulate<T>(this IEnumerable<T> self, Func<T, T, T> f)
    {
        return self.Accumulate(default(T), f);
    }

    public static IEnumerable<double> PartialSums(this IEnumerable<double> self)
    {
        return self.Accumulate((x, y) => x + y);
    }

    public static IEnumerable<int> PartialSums(this IEnumerable<int> self)
    {
        return self.Accumulate((x, y) => x + y);
    }
 }

Answer 9

这是使用 LINQ 的一种方法：

double[] doubles = { 1.7, 2.3, 1.9, 4.1, 2.9 };
var doublesSummed = new List<double>();

Enumerable.Aggregate(doubles, (runningSum, nextFactor) => {
    double currentSum = runningSum + nextFactor;
    doublesSummed.Add(currentSum);
    return currentSum;
});

doublesSummed.Dump();

在 LINQPad 中：

• 4
• 5.9
• 10
• 12.9

Answer 10

这是我的解决方案：

• 林克
• 线性时间
• 线性内存
• 无副作用

唯一需要注意的是它不适用于空列表（处理起来很简单）。

    var doublesSummed  = doubles.Skip(1).Aggregate(
        new {
            sum = doubles.First(),
            doubles = new [] {doubles.First()}.AsEnumerable()
        },  
        (acc, nextDouble) => new {
            sum = acc.sum + nextDouble,
            doubles = acc.doubles.Append(acc.sum + nextDouble)
        }
    );

Demo

Answer 11

List<double>的累计总和：

var nums = new List<double>() { 0.3, 0.0, 0.4, 1.1 };
var cumsum = nums.Aggregate(new List<double> (), 
              (list, next) => { list.Add(list.LastOrDefault() + next); return list; });