【C#初心者必見】C#のラムダ式を使いこなそう！わかりやすいサンプルコード満載

// 例: 引数を2倍にするラムダ式
(int x) => x * 2;

Action printHello = () => Console.WriteLine("Hello!"); 
printHello(); // "Hello!" と出力される

// Func<int, int> は int を引数に取り int を返すデリゲート型
Func<int, int> doubleValue = x => x * 2; // 型も括弧も省略
Console.WriteLine(doubleValue(5)); // 10 と出力される

// 型を明示する場合
Func<int, int> tripleValue = (int x) => x * 3;
Console.WriteLine(tripleValue(5)); // 15 と出力される

// Func<int, int, int> は int 2つを引数に取り int を返すデリゲート型
Func<int, int, int> add = (x, y) => x + y; // 型を省略
Console.WriteLine(add(3, 4)); // 7 と出力される

// 型を明示する場合
Func<int, int, int> subtract = (int x, int y) => x - y;
Console.WriteLine(subtract(10, 3)); // 7 と出力される

// ラムダ式 (x => x * 2) は、Func<int, int> 型のデリゲートに代入されている
Func<int, int> doubler = x => x * 2;

// これは、以下のような匿名メソッドを使ったデリゲートの生成と似ている（C# 2.0 の書き方）
Func<int, int> doubler_old = delegate(int x) { return x * 2; };

// さらに、以下のように名前付きメソッドを用意してデリゲートを生成するのと同じ目的を達成する
static int DoubleMethod(int x) { return x * 2; }
Func<int, int> doubler_named = DoubleMethod;

Action showMessage = () => Console.WriteLine("引数なしのラムダ式です。");
showMessage();

Action<string> greet = name => Console.WriteLine($"こんにちは、{name}さん！");
// 括弧は省略可能
// Action<string> greet = (name) => Console.WriteLine($"こんにちは、{name}さん！");

greet("山田"); // "こんにちは、山田さん！"

Action<string, int> printInfo = (item, price) => Console.WriteLine($"{item}の価格は{price}円です。");
printInfo("リンゴ", 150); // "リンゴの価格は150円です。"

// 引数1つ、戻り値あり
Func<double, double> calculateArea = radius => Math.PI * radius * radius;
Console.WriteLine($"半径5の円の面積: {calculateArea(5)}");

// 引数2つ、戻り値あり
Func<int, int, bool> isGreater = (a, b) => a > b;
Console.WriteLine($"10は5より大きいか: {isGreater(10, 5)}"); // True

List<string> names = new List<string> { "Alice", "Bob", "Charlie" };

// 各要素をコンソールに出力する (戻り値なし)
names.ForEach(name => Console.WriteLine(name));

List<int> numbers = new List<int> { 1, 2, 3, 4, 5 };

// 各要素を2倍した新しいリストを作成する (戻り値あり)
List<int> doubledNumbers = numbers.Select(n => n * 2).ToList();
// doubledNumbers は { 2, 4, 6, 8, 10 } になる

Func<int, int> addOne = x => x + 1; // return は不要

Func<int, int> addOneComplex = x =>
{
    Console.WriteLine($"入力値: {x}");
    return x + 1; // return が必要
};

int factor = 10; // ラムダ式の外側で定義された変数 (外部変数)
Func<int, int> multiplier = n => n * factor; // ラムダ式内で外部変数 factor を参照

Console.WriteLine(multiplier(5)); // 50 (5 * 10)

factor = 20; // 外部変数の値を変更

Console.WriteLine(multiplier(5)); // 100 (5 * 20) - 変更が反映される！

int counter = 0;
Action increment = () => counter++; // ラムダ式内で外部変数 counter を変更

increment();
increment();
Console.WriteLine(counter); // 2

List<Action> actions = new List<Action>();
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
    int temp = i; // ループごとに新しい変数を作成するのが重要
    actions.Add(() => Console.WriteLine(temp)); // temp をキャプチャ
}

foreach (var action in actions)
{
    action(); // 0, 1, 2 と出力される
}

// 注意: もし temp を使わずに直接 i をキャプチャすると...
List<Action> actionsWrong = new List<Action>();
for (int i = 0; i < 3; i++)
{
    // この i はループ全体で共有されるため、
    // ループ終了時の値 (3) がキャプチャされてしまう
    actionsWrong.Add(() => Console.WriteLine(i));
}
foreach (var action in actionsWrong)
{
    action(); // 3, 3, 3 と出力されてしまう！
}

Func<int, int, string> compareNumbers = (a, b) =>
{
    Console.WriteLine($"比較する数値: {a} と {b}");
    if (a > b)
    {
        return $"{a} は {b} より大きい";
    }
    else if (a < b)
    {
        return $"{a} は {b} より小さい";
    }
    else
    {
        return $"{a} と {b} は等しい";
    }
}; // セミコロンを忘れないように注意

Console.WriteLine(compareNumbers(10, 5));
Console.WriteLine(compareNumbers(3, 7));
Console.WriteLine(compareNumbers(4, 4));

List<int> numbers = new List<int> { 1, -2, 3, -4, 5, 0 };

// 正の数だけを抽出する (LINQ の Where メソッドと if 文)
IEnumerable<int> positiveNumbers = numbers.Where(n =>
{
    // ここでは単純な例だが、もっと複雑な条件判定も可能
    if (n > 0)
    {
        return true; // 条件に合致する場合は true を返す
    }
    else
    {
        return false; // 条件に合致しない場合は false を返す
    }
});

// 上記は式形式ラムダでシンプルに書ける
// IEnumerable<int> positiveNumbers = numbers.Where(n => n > 0);

Console.WriteLine("正の数:");
foreach (int n in positiveNumbers)
{
    Console.Write($"{n} "); // 1 3 5
}
Console.WriteLine();

// 数値を文字列に変換する際、0 は "Zero"、それ以外は数値文字列にする
List<string> numberStrings = numbers.Select(n =>
{
    if (n == 0)
    {
        return "Zero";
    }
    else
    {
        return n.ToString(); // return が必要
    }
}).ToList();

Console.WriteLine("変換後の文字列:");
Console.WriteLine(string.Join(", ", numberStrings)); // 1, -2, 3, -4, 5, Zero

// 例: ボタンクリックでメッセージを表示 (WPFやWindows Formsなど)
// button1.Click += new EventHandler(button1_Click); // 従来の書き方
// private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { MessageBox.Show("クリックされました！"); }

// ラムダ式を使った書き方
button1.Click += (sender, e) =>
{
    MessageBox.Show("ラムダ式でクリックされました！");
};

List<string> fruits = new List<string> { "Banana", "Apple", "Cherry" };

// 文字列の長さでソートする
fruits.Sort((x, y) => x.Length.CompareTo(y.Length));

// fruits は {"Apple", "Cherry", "Banana"} になる
Console.WriteLine(string.Join(", ", fruits));

Console.WriteLine("非同期処理を開始します...");
Task task = Task.Run(() =>
{
    // 時間のかかる処理をシミュレート
    Thread.Sleep(2000);
    Console.WriteLine("非同期処理が完了しました。");
});
Console.WriteLine("メインスレッドは他の処理を続行できます。");
await task; // 非同期処理の完了を待つ (async メソッド内)

List<int> scores = new List<int> { 80, 45, 95, 60, 72 };

// 70点以上のスコアを検索
List<int> highScores = scores.FindAll(score => score >= 70);

// highScores は { 80, 95, 72 } になる
Console.WriteLine("70点以上: " + string.Join(", ", highScores));

using System.Linq; // LINQ を使うには必須

// サンプルデータ
List<Product> products = new List<Product>
{
    new Product { Name = "Laptop", Category = "Electronics", Price = 120000 },
    new Product { Name = "Mouse", Category = "Electronics", Price = 3000 },
    new Product { Name = "Keyboard", Category = "Electronics", Price = 8000 },
    new Product { Name = "Desk Chair", Category = "Furniture", Price = 15000 },
    new Product { Name = "Book", Category = "Stationery", Price = 2000 }
};

// 1. Where: 条件に合う要素をフィルタリング (Electronicsカテゴリの商品)
var electronics = products.Where(p => p.Category == "Electronics");

Console.WriteLine("--- Electronics ---");
foreach (var p in electronics) Console.WriteLine($"{p.Name}: {p.Price}");

// 2. Select: 各要素を別の形に変換 (商品名だけを抽出)
var productNames = products.Select(p => p.Name);

Console.WriteLine("\n--- Product Names ---");
Console.WriteLine(string.Join(", ", productNames));

// 3. OrderBy / OrderByDescending: 要素を並び替える (価格昇順)
var sortedByPriceAsc = products.OrderBy(p => p.Price);

Console.WriteLine("\n--- Sorted by Price (Asc) ---");
foreach (var p in sortedByPriceAsc) Console.WriteLine($"{p.Name}: {p.Price}");

// 4. FirstOrDefault: 条件に合う最初の要素を取得 (価格が10000円以上の最初の商品)
// なければ null (参照型の場合) またはデフォルト値 (値型の場合) を返す
Product expensiveProduct = products.FirstOrDefault(p => p.Price >= 10000);

Console.WriteLine("\n--- First product >= 10000 ---");
if (expensiveProduct != null)
    Console.WriteLine($"{expensiveProduct.Name}: {expensiveProduct.Price}");
else
    Console.WriteLine("該当なし");

// 5. Count: 条件に合う要素の数を数える (価格が5000円未満の商品数)
int cheapProductCount = products.Count(p => p.Price < 5000);

Console.WriteLine($"\n--- Count < 5000 ---");
Console.WriteLine($"Number of products cheaper than 5000: {cheapProductCount}");

// 6. Any: 条件に合う要素が存在するかどうかを調べる (Furnitureカテゴリの商品があるか)
bool hasFurniture = products.Any(p => p.Category == "Furniture");

Console.WriteLine($"\n--- Any Furniture? ---");
Console.WriteLine($"Is there any furniture? {hasFurniture}");

// 7. メソッドチェーン: 複数の操作を繋げる (Electronicsカテゴリで価格が5000円以上の商品を価格降順で取得し、名前と価格を匿名型で選択)
var filteredSortedProducts = products
    .Where(p => p.Category == "Electronics" && p.Price >= 5000)
    .OrderByDescending(p => p.Price)
    .Select(p => new { ProductName = p.Name, ProductPrice = p.Price }); // 匿名型

Console.WriteLine("\n--- Electronics >= 5000, Sorted Desc, Selected ---");
foreach (var p in filteredSortedProducts) Console.WriteLine($"{p.ProductName}: {p.ProductPrice}");


// サンプル用クラス定義
public class Product
{
    public string Name { get; set; }
    public string Category { get; set; }
    public int Price { get; set; }
}