C#中如何将两层嵌套for循环转换为等效LINQ语句

原有代码逻辑说明 #

原嵌套循环的目标是生成所有满足0 ≤ a < b < n的整数对，封装为元组存入列表，等价于从0到n-1的整数中取所有2个元素的无序组合。

错误写法问题 #

之前尝试的写法中，b的取值序列固定为Enumerable.Range(1, n)，没有和当前遍历到的a值绑定，会生成大量b ≤ a、b ≥ n的无效数对，因此结果不符合预期。

正确LINQ实现 #

查询表达式写法 #

var list = (
    from a in Enumerable.Range(0, n)
    from b in Enumerable.Range(a + 1, n - a - 1)
    select Tuple.Create(a, b)
).ToList();

参数逻辑说明：

• Enumerable.Range第一个参数为序列起始值，这里设为a+1，和原内层循环的b初始值完全一致
• Enumerable.Range第二个参数为序列总长度，这里设为n - a -1，对应从a+1到n-1的元素总个数，和原内层循环的终止条件匹配

方法链写法（SelectMany） #

var list = Enumerable.Range(0, n)
    .SelectMany(
        a => Enumerable.Range(a + 1, n - a - 1), 
        (a, b) => Tuple.Create(a, b)
    )
    .ToList();

C# 7+ 简化写法（值元组） #

如果项目使用C# 7及以上版本，可以用值元组替代旧的Tuple类型，代码更简洁：

var list = (
    from a in Enumerable.Range(0, n)
    from b in Enumerable.Range(a + 1, n - a - 1)
    select (a, b)
).ToList();

结果验证 #

以n=3为例，上述LINQ代码生成的元组序列为(0,1)、(0,2)、(1,2)，和原嵌套循环的执行结果完全一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者perceptr