如何使用LINQ对未知数量的字符串数组执行交叉连接？

当然可以！当你需要对n个字符串数组执行交叉连接（也就是笛卡尔积）时，LINQ完全能实现这个需求——核心是用迭代累积或者递归的方式动态构建结果，而不用写死固定数量的Join或SelectMany。

方法一：使用迭代+SelectMany累积构建 #

最直观的方式是用循环配合SelectMany，从一个初始的“空结果”开始，逐个和后续的数组做交叉连接，逐步组合出最终的笛卡尔积。

以下是实现代码：

public static IEnumerable<string[]> CrossJoin(params string[][] arrays)
{
    // 初始值：一个仅包含空数组的集合，作为笛卡尔积的起始基准
    IEnumerable<string[]> result = new[] { Array.Empty<string>() };

    foreach (var array in arrays)
    {
        // 跳过空数组，避免直接得到空结果（可选，根据你的业务需求调整）
        if (!array.Any())
            return Enumerable.Empty<string[]>();

        // 将当前累积的结果与下一个数组的每个元素交叉组合
        result = result.SelectMany(prevCombination => array, 
            (prevItems, currentItem) => prevItems.Concat(new[] { currentItem }).ToArray());
    }

    return result;
}

代码说明：

• 初始的result是一个只有空数组的集合，这样第一次循环时，会把空数组和第一个数组的每个元素组合，得到第一个数组的所有元素（每个元素作为单独的数组）。
• 后续每次循环，都会把之前的所有组合结果，和当前数组的每个元素重新组合，最终得到n个数组的完整笛卡尔积。
• 额外加了空数组判断，如果输入中存在空数组，直接返回空结果（符合笛卡尔积的数学定义：只要有一个集合为空，结果就为空）。

使用示例：

var group1 = new[] { "a", "b" };
var group2 = new[] { "1", "2" };
var group3 = new[] { "x", "y" };
var group4 = new[] { "!", "@" };

// 传入任意数量的数组
var crossJoinedResult = CrossJoin(group1, group2, group3, group4);

// 输出的每个元素都是一个组合数组，比如 ["a","1","x","!"]、["a","1","x","@"] 等等
foreach (var combination in crossJoinedResult)
{
    Console.WriteLine(string.Join(", ", combination));
}

方法二：递归实现 #

如果你更喜欢递归的写法，也可以通过递归拆分问题：每次处理第一个数组，然后递归处理剩下的数组，再把两者的结果组合起来。

代码示例：

public static IEnumerable<string[]> CrossJoinRecursive(IEnumerable<string[]> arrays)
{
    var arrayList = arrays.ToList();
    
    // 递归终止条件：没有剩余数组时，返回包含空数组的集合
    if (arrayList.Count == 0)
    {
        yield return Array.Empty<string>();
        yield break;
    }

    var firstArray = arrayList[0];
    var remainingArrays = arrayList.Skip(1);

    // 遍历第一个数组的每个元素，和剩余数组的递归结果组合
    foreach (var item in firstArray)
    {
        foreach (var subCombination in CrossJoinRecursive(remainingArrays))
        {
            yield return new[] { item }.Concat(subCombination).ToArray();
        }
    }
}

代码说明：

• 当没有剩余数组时，返回空数组作为递归的“基础组合”。
• 对于每个数组，先取第一个数组的元素，再递归得到剩下数组的所有组合，最后把当前元素和每个子组合拼接，得到完整的组合结果。

注意事项 #

• 如果输入的数组数量为0，两种方法都会返回一个包含空数组的集合（你可以根据需求调整这个行为）。
• 笛卡尔积的结果数量是所有数组长度的乘积，当数组数量多或每个数组元素多的时候，结果会非常庞大，要注意内存和性能问题。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Asken