C#：如何按VectorInt3世界位置分组多Mesh的顶点索引？

现有IDictionary<Key, Mesh>集合，其中Mesh类包含顶点集合IEnumerable<Vertex>，Vertex结构体带有代表世界位置的VectorInt3字段。需求是编写查询，将所有Mesh的顶点索引按世界位置分组，最终得到以世界位置为键，每个键对应一组按Mesh划分的顶点索引集合的结构（预期类型类似IGrouping<VectorInt3,IGrouping<Mesh,int>>）。

你尝试的代码如下：

var vertexMeshGroups = meshes.Values.GroupBy(mesh => mesh.Vertices.Select((RoomVertex vertex,int idx) => (vertex,idx))
                                                                  .GroupBy(ele => ele.vertex.WorldPosition));

这段代码逻辑错误：它先对单个Mesh内的顶点按位置分组，再把这个分组结果作为键来分组Mesh，最终得到的类型是IGrouping<IEnumerable<IGrouping<VectorInt3,(Vertex, int)>>,Mesh>，完全不符合需求。

正确实现方式 #

核心思路是先扁平化所有Mesh的顶点数据（将每个顶点的所属Mesh、索引、世界位置整合为单个条目），再按「世界位置→Mesh」的层级分组：

// 第一步：扁平化所有顶点数据，整合Mesh、顶点索引、世界位置
var allVertexData = meshes.Values
    .SelectMany(mesh => 
        mesh.Vertices.Select((vertex, index) => new 
        {
            Mesh = mesh,
            VertexIndex = index,
            Position = vertex.WorldPosition
        }));

// 第二步：先按世界位置分组，再在每个位置组内按Mesh分组
var groupedResult = allVertexData
    .GroupBy(item => item.Position)
    .Select(positionGroup => new 
    {
        WorldPosition = positionGroup.Key,
        MeshVertexGroups = positionGroup
            .GroupBy(item => item.Mesh)
            .Select(meshGroup => new 
            {
                Mesh = meshGroup.Key,
                VertexIndices = meshGroup.Select(item => item.VertexIndex)
            })
    });

如果需要严格匹配IGrouping<VectorInt3,IGrouping<Mesh,int>>的类型，可以自定义一个Grouping类（LINQ默认的Grouping是内部实现，无法直接实例化）：

// 自定义Grouping类，实现IGrouping接口
public class Grouping<TKey, TElement> : IGrouping<TKey, TElement>
{
    public TKey Key { get; }
    public IEnumerable<TElement> Elements { get; }

    public Grouping(TKey key, IEnumerable<TElement> elements)
    {
        Key = key;
        Elements = elements;
    }

    public IEnumerator<TElement> GetEnumerator() => Elements.GetEnumerator();
    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() => GetEnumerator();
}

// 生成符合预期类型的结果
var typedResult = allVertexData
    .GroupBy(item => item.Position)
    .Select(positionGroup => 
        new Grouping<VectorInt3, IGrouping<Mesh, int>>(
            positionGroup.Key,
            positionGroup.GroupBy(item => item.Mesh)
                .Select(meshGroup => new Grouping<Mesh, int>(meshGroup.Key, meshGroup.Select(i => i.VertexIndex)))
        )) as IEnumerable<IGrouping<VectorInt3, IGrouping<Mesh, int>>>;

相关类定义 #

public class Mesh
{
    public List<Vertex> Vertices = new List<Vertex>();

    public Mesh()
    {
    }
}

public struct Vertex
{
    public VectorInt3 WorldPosition;
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者user3001150