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【Unity×LINQ最速攻略】配列処理・集計が3倍速くなる実践テクニック

2024/12/30に公開

 Unity×C#でわかる！LINQ入門 : 配列から高度な集計まで一括操作C#開発をしていると、データ検索や並び替えに時間を取られてしまうことはありませんか？配列やリストなど、コレクションを扱う機会が多いほど、複数のループや条件分岐が複雑化してコードが読みにくくなるケースもあります。そこで役立つのが**LINQ（Language Integrated Query）**です。LINQを導入すれば「SQLライクな書き方」でデータを抽出・加工できるだけでなく、コードの可読性と保守性も大幅に向上します。本記事では、LINQをうまく活用して大規模データ処理を効率化する方法と、開発現場での実践的な使いどころを詳しく解説します。

 1. データ処理の悩み：なぜLINQが必要なのか
 1.1 ループのネストが増える例えば配列やリストを複数回フィルタリングするコードを書くと、for文やforeachを重ねる構造になりがちです。小規模ならともかく、大きなデータセットを扱うときはコードの量が増え保守性が下がるデメリットがあります。

 1.2 条件分岐で可読性が落ちるある条件で要素を抜き出し、さらに別の条件で並び替え…といった処理を続けるうちに、ifやswitchが複雑化してしまうことも。後から見返したときに「この部分は何をしているのか？」をすぐに理解しにくいのは、開発効率に悪影響を与えます。

 1.3 SQLデータベースのような柔軟さがないSQLのようにSELECTやWHERE、ORDER BYなど、クエリでサクッとデータを加工したい場面に直面しても、C#の基本構文だけではどうしてもゴリゴリとループを書くしかありません。そこで登場するのがLINQです。
LINQの主な利点

Where, Select, GroupByなど豊富なメソッドが用意され、絞り込みや集計が容易
メソッドチェーンやクエリ式によって、見やすく・エラーの少ない実装が可能
遅延実行（Deferred Execution）により、タイミングを制御しながら大規模データを扱える

 2. LINQの基本：どんな書き方があるのか
 2.1 クエリ式とメソッド式LINQには、クエリ式とメソッド式という2つの書き方があります。

クエリ式: SQLに近い記述ができるため、初めてLINQに触れる方には読みやすい

メソッド式: 拡張メソッドを連ねて書くスタイル。ラムダ式との相性が良く、複雑なロジックを1行でまとめやすい
// クエリ式
int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5, 6 };
var queryResult =
    from n in numbers
    where n % 2 == 0
    orderby n descending
    select n * 2;

// メソッド式
var methodResult = numbers
    .Where(n => n % 2 == 0)
    .OrderByDescending(n => n)
    .Select(n => n * 2);
どちらも機能面で大きな違いはないため、チームのコーディング規約や個人の好みに合わせて採用すると良いでしょう。

 2.2 基本メソッド：Where, Select, OrderByLINQでまず押さえておきたいのは、Whereでの絞り込みとSelectでの要素変換、そしてOrderByによる並び替えです。
var data = new[] { 8, 3, 10, 6, 7 };
var processed = data
    .Where(x => x > 5)     // 5より大きいものだけ抽出
    .OrderBy(x => x)       // 昇順に並び替え
    .Select(x => x * 10);  // 値を10倍に変換

Where：条件に合った要素のみ取得

OrderBy：並び替え（昇順）。降順はOrderByDescending

Select：要素を新しい形に変換
複数の並び替え条件を指定したい場合はThenByやThenByDescendingを用いて複雑なソートも可能です。

 2.3 集計・集約：GroupBy, Sum, Max, Minなど大量のデータをまとめたり集計したいシーンでは、GroupByが強力です。キーごとにグルーピングしながら、その中で合計・最大値・最小値などの集約を行えます。
var scores = new[] { 90, 75, 100, 75, 88 };
var grouped = scores.GroupBy(score => score >= 80 ? "High" : "Low");

foreach (var g in grouped)
{
    Console.WriteLine($"Group: {g.Key}, Count: {g.Count()}, Max: {g.Max()}");
}
同じKeyに属する要素がまとめられるため、たとえば「80点以上はHigh、未満はLow」に分類して件数や最高点、合計点を算出するなどの処理を簡潔に書けます。

 3. 応用テクニック：さらに便利に使いこなす
 3.1 遅延実行（Deferred Execution）の仕組みLINQは基本的に「最終的に要素を取り出す」タイミングまで実行を遅らせます。具体的には、foreachで回したりToList()を呼んだ瞬間に初めてフィルタリングや並び替えが走るため、大規模データを扱う際にはパフォーマンスを意識した使い方が必要です。
var largeData = Enumerable.Range(1, 1000000);
var filtered = largeData.Where(x => x % 2 == 0); 
// ここまでは実行されない
var result = filtered.ToList(); 
// ToList()を呼んだ瞬間に実行開始
!小規模データなら問題になりにくいですが、巨大なコレクションを扱う際は必要な時に必要な分だけデータを取り出す設計を心がけましょう。

 3.2 一度評価させたい場合はToList()やToArray()何度も同じクエリを繰り返し評価すると余計なパフォーマンスコストが発生するため、結果を再利用するなら**ToList()やToArray()**でまとめて取り出しておくのがおすすめです。ただし、データ量が非常に大きい場合はメモリ使用量と相談しながら最適化を検討しましょう。
var evenNumbers = largeData.Where(x => x % 2 == 0).ToList(); 
// ここで一括実行されメモリ上に格納

 3.3 Join・GroupJoinで複数のコレクションを関連付けるSQLのようなテーブル結合を配列やリスト同士で行いたい場合には、JoinやGroupJoinが役立ちます。たとえば「顧客リスト」と「注文リスト」をキーで紐付けて、顧客別の注文データをまとめるといった処理も簡潔に書けるのです。
var joinedData = customers.Join(
    orders,
    c => c.Id,
    o => o.CustomerId,
    (c, o) => new { CustomerName = c.Name, OrderDate = o.Date }
);
さらにGroupJoinを使えば、顧客に対して複数の注文がある場合でも一括でグルーピングし、顧客→注文リストの構造を得られます。

 3.4 テーブルやトグル活用：開発現場でのヒント

メソッド名
役割
主な用途例


Select
要素変換
値の型変換、オブジェクト→DTO変換

Where
条件抽出
フィルタリング、特定の状態だけ取得

OrderBy
並び替え（昇順）
スコアや日付などのソート

GroupBy
グループ化
集計・分類処理（例: カテゴリごとの合計）

Join
内部結合
関連する2つのリストから結合結果を生成

GroupJoin
グループ結合
1対多の関係でリスト同士をマッピング

Distinct
重複除外
ユニークな要素だけを抽出

Sum, Max, Min
集計関数
数値の合計・最大・最小を算出

Average
平均値
数値の平均を出す

よくある質問：データが変化しても再クエリされる？LINQは遅延実行なので、コレクションの内容が変化すると、再びクエリを評価するときに最新の状態が反映されます。ただし、ToList()やToArray()で取り込んだ後のデータは固定されている点に注意しましょう。

 4. 実践で役立つLINQパターン
 4.1 Nullチェックを含むWhereオブジェクト配列やリストで要素がnullになることが多い場合、条件にx != nullを加えることで安全に処理できます。さらに?.演算子や??演算子と組み合わせると、プロパティがnullでも例外を起こさずに済む便利な記法が可能です。
var items = new Item[] { new Item("Apple"), null, new Item("Banana") };
var validNames = items
    .Where(x => x != null)
    .Select(x => x.Name ?? "NoName");

 4.2 テイク＆スキップでページング大量データを数百件ずつ画面に表示するなど、ページング処理が必要な場合は**Skip()とTake()**を使うと便利です。
int pageNumber = 3;
int pageSize = 10;
var pagedData = items
    .Skip((pageNumber - 1) * pageSize)
    .Take(pageSize);
たとえば3ページ目を表示したいなら、最初の20件を飛ばして21件目から10件分を取得できます。

 4.3 Reverse, Distinct, Unionなどの小技LINQには逆順に並べるReverse(), 重複要素をまとめて排除するDistinct(), 複数コレクションを合わせるUnion()など、知っているとちょっとした場面で便利なメソッドが豊富にそろっています。
var reversed = items.Reverse();
var uniqueData = items.Distinct();
var combined = itemsA.Union(itemsB);
これらを組み合わせると、ループを書かずに多彩なデータ操作を実現できるのがLINQの強みです。

 5. パフォーマンスと保守性：LINQを最適に使うための注意点
 5.1 あまりに長いメソッドチェーンは避けるWhere -> Select -> OrderBy -> Select -> GroupBy -> ... とメソッドを連ねすぎると、パイプラインとしては便利ですが可読性が落ちます。ある程度のところで変数に代入し、中間結果を確保するなど工夫しましょう。
var step1 = items.Where(x => x.IsActive);
var step2 = step1.OrderByDescending(x => x.Score);
var final = step2.Select(x => new { x.Name, x.Score });

 5.2 ストリーム状にデータを流しすぎない遅延実行で効率的な反面、意図せず何度も要素を評価しに行くパターンが生じることがあります。大きなリストを対象にCount()→Min()→Max()と連続で呼ぶ場合などは、あらかじめToList()で実行を固める選択肢も検討しましょう。

 5.3 コレクションのライフサイクルを意識LINQのクエリは元のコレクションへの参照を使うため、コレクションが途中で破棄されるような場面があると不具合につながる恐れがあります。クエリ結果を長期的に保持したいなら、一度リスト化して独立させておくのが安心です。

 6. コード例：LINQのメリットを可視化する以下にMermaid図を使ったフロー例を示します。複数のメソッドチェーンでフィルタリング→ソート→集約の流れをイメージしやすくなります。

 7. LINQの習得で得られるメリット
可読性：直感的で分かりやすいクエリ形式やメソッド形式により、後から見てもロジックを追いやすい

保守性：条件の追加や並び替えの変更があっても、メソッドチェーンやクエリ式を追記すれば対応可能

再利用性：共通の絞り込み・集計パターンをメソッド化しておけば、プロジェクト内で使い回しができる

開発スピード：ループや条件分岐に時間を割くより、ビジネスロジックに集中できる
!注意: ただし、LINQを使いすぎるとパフォーマンスが下がるケースや、複雑なメソッドチェーンで読みづらくなる弊害もあり得ます。バランス感覚を持ちながら、必要十分な場面にのみ導入するのがポイントです。

 8. まとめ：LINQでデータ操作を一気に快適化しようC#で大規模データを扱う場合、LINQを活用することで**“SQLライクなクエリ感覚”**でスムーズに検索・絞り込み・並び替え・集計を行えます。遅延実行の仕組みやメソッドチェーンの可読性を意識しつつ、自分のプロジェクトに適した最適解を見つけてみてください。

Where, Select, OrderByなど基本メソッドの使い方をマスターする

GroupBy, Sum, Maxで集計処理を効率化
Joinを使えばリスト同士の関連付けも可能
適切にToList()で実行タイミングをコントロールし、不要な再評価を防ぐ
コード量を大幅に削減しながら、保守性と可読性を高められるのがLINQの最大の魅力です。一度慣れてしまえば「もはやLINQなしの開発には戻れない！」と思うことも多いでしょう。
https://zenn.dev/ryuryu_game/articles/54a7ab7bebf1de

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メソッド名	役割	主な用途例
Select	要素変換	値の型変換、オブジェクト→DTO変換
Where	条件抽出	フィルタリング、特定の状態だけ取得
OrderBy	並び替え（昇順）	スコアや日付などのソート
GroupBy	グループ化	集計・分類処理（例: カテゴリごとの合計）
Join	内部結合	関連する2つのリストから結合結果を生成
GroupJoin	グループ結合	1対多の関係でリスト同士をマッピング
Distinct	重複除外	ユニークな要素だけを抽出
Sum, Max, Min	集計関数	数値の合計・最大・最小を算出
Average	平均値	数値の平均を出す

Unity×C#でわかる！LINQ入門 : 配列から高度な集計まで一括操作

1. データ処理の悩み：なぜLINQが必要なのか

1.1 ループのネストが増える

1.2 条件分岐で可読性が落ちる

1.3 SQLデータベースのような柔軟さがない

2. LINQの基本：どんな書き方があるのか

2.1 クエリ式とメソッド式

2.2 基本メソッド：Where, Select, OrderBy

2.3 集計・集約：GroupBy, Sum, Max, Minなど

3. 応用テクニック：さらに便利に使いこなす

3.1 遅延実行（Deferred Execution）の仕組み

3.2 一度評価させたい場合はToList()やToArray()

3.3 Join・GroupJoinで複数のコレクションを関連付ける

3.4 テーブルやトグル活用：開発現場でのヒント

4. 実践で役立つLINQパターン

4.1 Nullチェックを含むWhere

4.2 テイク＆スキップでページング

4.3 Reverse, Distinct, Unionなどの小技

5. パフォーマンスと保守性：LINQを最適に使うための注意点

5.1 あまりに長いメソッドチェーンは避ける

5.2 ストリーム状にデータを流しすぎない

5.3 コレクションのライフサイクルを意識

6. コード例：LINQのメリットを可視化する

7. LINQの習得で得られるメリット

8. まとめ：LINQでデータ操作を一気に快適化しよう

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