C#であるリストに存在しない要素を別のリストから抽出する方法

LINQのExcept演算子は、LINQにおける「セット演算子（Set Operators）」カテゴリに分類される演算子です。

Except()メソッドは2つのコレクションを引数として受け取り、最初のコレクションの中から、2番目のコレクションに存在しない要素を抽出します。

ただし注意点があります。Except拡張メソッドは、クラスのような複合型（参照型）のコレクションに対しては、既定では参照の等価性で比較を行うため、期待どおりの結果を返さないことがあります。複合型を扱う場合は、後半で紹介するWhere句を使った方法が有効です。

Except()メソッドを使用した例

まずは、文字列のリストをExcept()で比較する基本的な例です。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace DemoApplication {
    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            List<string> animalsList1 = new List<string> {
                "tiger", "lion", "dog"
            };
            Console.WriteLine($"List1の値:");
            foreach (var val in animalsList1) {
                Console.WriteLine($"{val}");
            }

            List<string> animalsList2 = new List<string> {
                "tiger", "cat", "deer"
            };
            Console.WriteLine($"List2の値:");
            foreach (var val in animalsList2) {
                Console.WriteLine($"{val}");
            }

            var animalsList3 = animalsList1.Except(animalsList2);
            Console.WriteLine($"List1のうちList2に存在しない値:");
            foreach (var val in animalsList3) {
                Console.WriteLine($"{val}");
            }

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

出力結果

上記コードの実行結果は以下のとおりです。

List1の値:
tiger
lion
dog
List2の値:
tiger
cat
deer
List1のうちList2に存在しない値:
lion
dog

このように、Except()を使えば「List1には存在するが、List2には存在しない要素」を簡単に取得できます。

Where句を使用した例（複合型の場合）

次に、独自クラス（複合型）のオブジェクトを格納したリストを比較する例です。Except()が正しく機能しないケースでは、Where句とAllメソッドを組み合わせて、特定のプロパティ（ここではName）をもとに差分を抽出します。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

namespace DemoApplication {
    class Program {
        static void Main(string[] args) {
            List<Fruit> fruitsList1 = new List<Fruit> {
                new Fruit {
                    Name = "Apple",
                    Size = "Small"
                },
                new Fruit {
                    Name = "Orange",
                    Size = "Small"
                }
            };
            Console.WriteLine($"List1の値:");
            foreach (var val in fruitsList1) {
                Console.WriteLine($"{val.Name}");
            }

            List<Fruit> fruitsList2 = new List<Fruit> {
                new Fruit {
                    Name = "Apple",
                    Size = "Small"
                },
                new Fruit {
                    Name = "Mango",
                    Size = "Small"
                }
            };
            Console.WriteLine($"List2の値:");
            foreach (var val in fruitsList2) {
                Console.WriteLine($"{val.Name}");
            }

            var fruitsList3 = fruitsList1.Where(f1 => fruitsList2.All(f2 => f2.Name != f1.Name));
            Console.WriteLine($"List1のうちList2に存在しない値:");
            foreach (var val in fruitsList3) {
                Console.WriteLine($"{val.Name}");
            }

            Console.ReadLine();
        }
    }

    public class Fruit {
        public string Name { get; set; }
        public string Size { get; set; }
    }
}

出力結果

上記コードの実行結果は以下のとおりです。

List1の値:
Apple
Orange
List2の値:
Apple
Mango
List1のうちList2に存在しない値:
Orange

補足：IEqualityComparerを使う方法

複合型でもExcept()を使いたい場合は、IEqualityComparer<T>を実装した比較クラスを作成し、Except(第2コレクション, 比較子)の形式で渡すことでも対応可能です。プロパティ同士を直接比較したいだけであれば、本記事のようにWhere句を使う方法がシンプルで分かりやすいでしょう。