如何用C# LINQ筛选Dictionary中匹配指定ID的Person子集？

现有以下C#代码定义的集合和类：

集合定义 #

Dictionary<int, Person[]> peopleSet = new() 
{
   { 1, new [] { new Person(11), new Person(22) } },
   { 2, new [] { new Person(33), new Person(44), new Person(55) } },
   { 3, new [] { new Person(66), new Person(77), new Person(88) } },
};

IEnumerable<int> ages = new [] { 11, 33, 44 };

Person类定义 #

public class Person
{
   public int Id { get; init; }

   public Person(int id)
   {
      Id = id;
   }
}

需要通过LINQ筛选得到如下结果：

Dictionary<int, Person[]> peopleSetLinq = new() 
{
   { 1, new [] { new Person(11) } },
   { 2, new [] { new Person(33), new Person(44) } }
};

要求：保留原Dictionary的键，仅保留值数组中Id存在于ages集合中的Person对象；若某个键对应的筛选后数组为空，则该键值对不保留。

可以通过LINQ的Select和Where组合实现，同时为了提升查找效率，建议先把ages转换成HashSet<int>（HashSet的Contains操作时间复杂度为O(1)，比IEnumerable的O(n)更高效）。

代码实现如下：

// 转换为HashSet提升查找性能
var ageSet = new HashSet<int>(ages);

var peopleSetLinq = peopleSet
    // 处理每个键值对，筛选符合条件的Person数组
    .Select(kv => new 
    {
        kv.Key,
        FilteredPeople = kv.Value.Where(p => ageSet.Contains(p.Id)).ToArray()
    })
    // 排除筛选后数组为空的键值对
    .Where(item => item.FilteredPeople.Length > 0)
    // 转换为目标Dictionary
    .ToDictionary(item => item.Key, item => item.FilteredPeople);

代码说明 #

1. 转换为HashSet：将ages转为HashSet<int>，避免每次判断Id是否存在时都遍历整个集合，在ages元素较多时能显著提升性能。
2. 处理每个键值对：对原Dictionary中的每个键值对，筛选出Id在ageSet中的Person对象并转为数组。
3. 过滤空数组项：移除筛选后Person数组为空的键值对（比如原键3对应的所有Person都不在ages中，因此被排除）。
4. 转换为目标结构：将处理后的结果转为Dictionary<int, Person[]>，得到符合需求的最终集合。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user22548444