Scala笔记整理

时间：2023-03-09 20:19:47
Scala笔记整理
  1. 使用类型参数化数组（Array）

创建java.math.BigInteger实例：

var big = new java .math.BigInteget(“12345678”)

对数组进行访问：圆括号形式

val greetingStrings :Array[String] = new Array[String] (3)

greetingStrings(0) = “hello”

注：val定义变量，变量不能被重新赋值，单变量内部指向的内部对象仍可以改变。

greetingStrings不能赋值成别的数组，但数组内部元素可以修改，因此数组本身是可变的。

Scala中所以操作符都是方法调用，任何对于对象的值参数应用将转换为对apply方法的调用。

// 使用可变集合，用MAP得到可变的映射

import  scala.collection.mutable.Map 

class Test1 {

}

object Test1  extends App

{

  def indexes ( s : String) :Map[Char ,List[Int]] =

  {

     var  freq = Map [Char,List[Int]]()

   for (i <- 0 until s.length())

   {

     if (freq.contains(s(i)))

     {

       var c =s(i)

      freq(c)=freq(c) ::: List(i)

     }

     else

     freq = freq  + (s(i) -> List(i))

   }

  freq

  }

  println(indexes("abcabcdefg"))

}

// 使用可变集合，用MAP得到不可变的映射

import  scala.collection.immutable.Map

import scala.collection.mutable.ArrayBuffer

class Test1 {

}

object Test1  extends App  

{

  def indexes ( s : String) :Map[Char ,List[Int]] =

  {

     val  freq = Map [Char,List[Int]]()

      val  freq2 = Map [Char,List[Int]]()

      val charArray= new ArrayBuffer[Char]

      var numArray= new ArrayBuffer[List[Int]]

   for (i <- 0 until s.length())

   {

     if (charArray.contains(s(i)))

     {

       numArray(charArray.indexOf(s(i)))=numArray(charArray.indexOf(s(i))):::List(i)

     }

       else

     charArray+=s(i)

     numArray+=List(i)

   }

  charArray.zip(numArray).toMap

  }

 println(indexes("abcabcdefg"))

}
  1. 使用列表（List）

a) 定义： val onelist = List (1,2,3)

b) 叠加：val onetwo = onelist:::twolist

Val three = 1::onelist

Val fourlist = 1:: 2::3::4::Nil

注：列表是不可变的,不能通过赋值改变列表的元素。列表具有递归结构（如链接链表：linkedlist），而数组是连续的。

c) 插入排序：

  def isort(xs:List[Int]) :List[Int]=

    {

      if(xs.isEmpty) Nil

      else

        insert(xs.head,isort(xs.tail))

    }

       def insert(x:Int,xs:List[Int]):List[Int] =

       {

       if(xs.isEmpty||x<=xs.head) x::xs

       else

         xs.head::insert(x,xs.tail)

       }

d) 访问列表尾部：init 方法和last方法

Last返回（非空）列表的最后一个元素，init返回除最后一个元素之外余下的列表。

e) 翻转列表：reverse方法

Ancde.reverse

Reverse创建了新的列表而不是就地改变被操作的列表

f) 前缀与后缀：drop、take、splitAt

  1. Drop和take操作范化了tail和init，可以返回任意长度的前缀或后缀
  2. Xs take n 返回列表前n个元素、xs drop n返回列表除了前n个元素之外的所有元素
  3. splitAt 在指定位置拆分列表，并返回对偶（pair）列表，避免了对列表的二次遍历：

xs splitAt n 等价于 (xs take n,xs drop n)

g) 拉链操作：zip 把两个列表组成一个对偶列表，两列表长度不一致时，任何不能匹配的元素将被丢掉：

  1. Val zipped = abcde zip List(1,2,3)
  2. 将列表元素与索引值链在一起：
    1. Abcde.zipWithIndex

h) 显示列表：toString方法和mkString方法

i) toString操作返回列表的标准字符串表达形式

abcde.toString //String=List(a,b,c,d,e)

ii) abcde mkString(“[”,”,”,”]”) // String =[a,b,c,d,e]

3.1  List类的高阶方法

a) 列表间映射：map、flatMap、foreach

Xs map f 以类型为List[T]的列表xs和类型为T=》U的函数f为操作元，返回把函数f应用在xs的每个列表元素之后由此组成的新列表。

List(1,2,3) map (_+1)   //   List[Int] = List(2,3,4)

flatMap操作符与map类似，不过它的右操作元是能够返回元素列表的函数。它对列表的每个元素调用该方法，然后链接所有的方法结果并返回。

Words map (_.toList)

// List[List[Char]] = List(List(t,h,e),List(q,u,I,c,k))

Words flatMap (_.toList)

// List[Char] = List( t,h,e,q,u,I,c,k)

区别：map返回的是包含列表的列表，而flatMap返回的是把所有元素列表连接之后的单个列表。

Foreach:右操作元是过程（返回类型为Unit的函数），对每个元素都调用一遍过程，不返回结果列表

List (1,2,3,4,5) foreach (sum+=_)

b) 列表过滤：filter、partition、find、takeWhile、dropWhile、span

x filter p 把类型为Listp[T]的列表xs和类型为T=>Boolean的论断函数作为操作元，产生xs中符合p（x）为true的所以元素x组成的列表。

List(1,2,3,4,5) filter ( _ % 2 == 0 )

Partition 与filter类似，但返回的是列表对。其中一个包含所以论断为真的元素，另一个包含所以论断为假的元素。

Xs partition p 等价于 （xs filter p ,xs filter(!p())）

List(1,2,3,4,5) partition (_%2 == 0)

// (List[Int],List[Int]) = (List(2,4),List(1,3,5))

Find方法返回第一个满足给定论断的元素，而非全部。若都不成立返回None

List(1,3,4) find (_%2==0)

//Option[Int] = Some(4)

xs takeWhile p 返回列表中xs最长的满足p的前缀，drop移除最长能够满足p的前缀

span 方法把takeWhile和 dropWhile组合成一个操作，返回一堆列表。

c) 列表的推断：forall 和 exists

xs forall p 如果列表所以元素满足p 返回true

xs exists p 如果列表有一个元素满足p 返回true

d) 列表的排序：

xs sortWith before 可以对列表的元素进行排序,before是比较的方法

List(1,3,2) sortWith (_<_)

Words sortWith (_.length >_.length)

e)List 对象的方法

List.apply(1,2,3)

List.range(1,5)

List.make(5,’a’) //  List(a,a,a,a,a)

List.unzip(zipped)

f) 连接链表

xs.flatten (a)

List.concat(a,xs,List(1,2,3))

归并排序：

 def msort[T](less : (T,T) => Boolean)(xs :List[T] ) :List[T] =

  {

    def merge(xs:List[T],ys:List[T]):List[T]=

      (xs,ys) match {

      case (Nil,_) => ys

      case (_,Nil) => xs

      case (x::xs1,y::ys1) =>

        if (less(x,y)) x::merge(xs1,ys)

        else y::merge(xs,ys1)

    }

    val n=xs.length / 2

    if(n==0) xs

    else

    {

      val(ys,zs) = xs splitAt n

      merge(msort(less)(ys),msort(less)(zs))

    }

  }

  val less = (x:Int,y:Int) => if (x < y) true else false  

  val mylist =List(1,3,5,6,0,2)

  println(msort(less)(mylist))
  1. 使用集（Set）和映射（Map）

a) Scala 的集合（collection）库区分可变类型和不可变类型，对于set 和map ，包含可变不可变版本，在不同包中。

b) 集（Set）是不重复元素的集合。尝试将已有元素加入没有效果，集并不保留元素的插入的顺序，缺省情况下，集是以哈希集实现的，其元素根据hashCode方法的值进行组织。

c) 链式哈希集可以记住元素被插入的顺序，它会维护一个链表来达到这个目的，如：          val weekdays = scala.collection.mutable.LinkedHashSet(“Mo”,”Tu”,”We”,”Th”,”Fr”)      如果你想要按照已排序的顺序来访问集中的元素，用已排序的集：                           scala.collection.immutable.SortedSet(1,2,3,4,5,6),已排序的集是用红黑树实现的。

d) 检查集是否包含给定的值：val digits =Set(1,5,6,0) ;digits contains 0 //false

e) 检查某个集元素是否被另一个集所包含 Set(1,0) subsetOf digits //true

f) Digits union(++) primes联合 digits diff(--) primes 移除primes中与digits相同的元素

g) 一般而言，+用于将元素添加到无先后次序的集合，而+： 和：+是将元素添加到有先后次序的集合的开头或末尾。Vector(1,2):+5 ;1+:Vector（1，2，3）；val numbers =ArrayBuffer(1,2,3); numbers+=5

h) 对于不可变集合，你可以在var上使用+=或：+= ，                                            var numbers=Set(1,2,3)

Numbers+= 6

i) 使用映射：

val map =scala.collection.mutable.Map.empty[String,Int]

//> map  : scala.collection.mutable.Map[String,Int] = Map()

map("hello")  =1

                                             //> Map(hello -> 1)

j) 对单词进行计数

def countWords(text :String) =

{

val counts = scala.collection.mutable.Map.empty[String,Int]

for (rawWord <- text.split("[ ,!.]+"))

{

val word= rawWord.toLowerCase

val oldcount =

if (counts.contains(word)) counts(word)

else

0

counts +=(word -> (oldcount+1))

}

counts

}

k) 映射的常用行为

  1. 将函数映射到集合

a) Val  names =List(“peter”,”sasdf”)

Name.map (_.toUpperCase)

Map方法将某个函数应用到集合的每个元素并产出其结果的集合

等同于  for(n<-names) yield n.toUpperCase

b) 如函数产出一个集合 而不是单个元素，使用flatMap将所有值串联在一起。

c) Collect方法用于偏函数---那些并没有对所有可能的输入值进行定义的函数，它产出被定义的所有参数的函数值的集合。

“-3+4”.collect {case ‘+’ =>1 ;case’-’=>-1}  //Vector(-1,1)

d) 应用函数到每个元素仅仅为了它的副作用而不关心函数值时使用foreach

Name.foreach(println)

  1. 从文件中读取文本行

a) 引入包scala.io.Source

b) Source.fromFile(args(0))尝试打开制定的文件并返回Source对象，调用getLines函数，返回Iterator[String](返回枚举器，一旦遍历完枚举器就失效，可通过调用toList转换成List保存在内存中)

  1. 单例对象（Singleton对象）

a) Scala不能定义静态成员，而是代之定义单例对象。

b) 当单例对象与某个类共享一个名称时，它被称为这个类的伴生对象。不共享名称为独立对象。

c) 类和它的伴生对象必须定义在一个源文件里。

d) 类被称为它的伴生对象的半生类，类和它的伴生对象可以相互访问其私有成员。

e) 单例对象不带参数，类可以。第一次被访问的时候才被初始化。

  1. Scala的基本类型

a) 整数类型：Byte,Short,Int,Long,Char

b) 数类型：整数类型+Float,Double

  1. 制造新集合（yield ）

a) For{子句} yield {循环体}

b) Def scalaFiles = {

For {

File<-fileshere

If file.getName.endWIth(“scala”)

}yield file

记住每次迭代，结果是包含所有产生值的集合对象。

object NQueens extends App

{

  def  isSafe(queen:(Int,Int),squeens: List[(Int,Int)]) : Boolean =

  {

    squeens forall (q => !inCheck(queen,q))

  }

 def inCheck(queen:(Int,Int),q :(Int,Int)) :Boolean=

 {

   queen._1 ==q._1||queen._2==q._2||(queen._1 -q._1).abs ==( queen._2 - q._2).abs

 }

  def queens (n: Int):List[List [(Int,Int)]] =

  {

    def placeQueens (k: Int):List[List[(Int,Int)]] =

    {

      if( k==0 )

      List(List())

      else

        for 

        {

          queens <- placeQueens(k-1)

          column <- 1 to n

          queen =(k,column)

          if isSafe(queen,queens)

        } yield   queen::queens

    }

    placeQueens(n)

  }

 println(queens(8))

}
  1. 使用try表达式处理异常

a) 创建异常对象用throw抛出：

  1. Throw new IllegalArgumentException

b) 捕获异常

try

{

val f = new FileReader("input.txt")   //使用并关闭文件

}

catch

{

case ex :FileNotFoundException => new FileReader("my.txt")

case ex: IOException => throw ex

}

  1. 对象

a) 有状态的对象

  1. 特质

a) 特质封装方法和字段的定义，并可以通过混入类中重用它们，每个类只能继承唯一的超类，类可以混入任意多个特质。

  1. 特质被定义后：
    1. Trait P {

Def ph() {

Println(“hello,te”) } }

可以使用extends或with关键字，把它混入类中。

Extends ：隐式的继承了特质的超类，如果想把特质混入显式扩展超类的类里，可以用extends指明待扩展的超类，用with混入特质。

Class Animal

Clss Frog extends Animal with philosophical {

Override def toString =”green”

}

特质：像带有具体方法的接口，但可以声明字段和维持状态值，可以用特质的定义做任何用类定义能做的事。

注：1）特质不能有任何“类”参数，即传递给类的主构造器的参数

2）不论类在哪个角落，super的调用是静态绑定，特质中动态绑定。混入到具体类中才被决定。

  1. 文件

a) 读取行

  1. 调用scala.io.Source对象的getLines方法

import scala.io.Source

val source = Source.fromFile("my.txt","UTF-8")

// 缺省字符编码 ，可以省略编码参数

Val lineIterator = source.getLines

//结果是一个迭代器，可以逐条处理这些行

for(l<-lineIterator) = 处理 l

  1. 将行放到数组或数组缓冲中：
    1. Val lines = source.getLines.toArray
    2. 将整个文件读取成一个字符串
      1. Val contents = source.mkString

注：使用完Source对象后调用close : source.close

  1. 读取词法单元和数字
    1. 读取源文件中所有以空格隔开的词法单元：

a) Val tokens = source.mkString.split(“\\S+”)

b) 用toInt或toDouble把字符串转换成数字，读取到数组中：

  1. Val numbers = for (w<- tokens) yields w.toDouble

或 val numbers = tokens.map(_.toDouble)

b) 从URL或其他源读取

  1. Source 对象有读取非文件源的方法：
    1. Val source1 = Source.fromURL(http://hwisnf.com,”UTF-8”)
    2. Val source2 = Source.fromString(“hello,world”) //从给定字符串读取 – 调试
    3. Val source3 = Source.stdin //从标准输入读取
    4. 读取二进制文件
      1. Scala没有提供读取二进制文件的方法，需要使用Java类库：

import java.io.File

import java.io.FileInputStream

val filename="myx.txt"

val file = new File(filename)

val in = new FileInputStream(file)

val bytes = new Array[Byte](file.length.toInt)

in.read(bytes)

in.close

  1. Scala 没有内建的对写入文件的支持。要写入文本文件，可使用java.io.PrintWriter

a)  import java.io.PrintWriter

val out = new PrintWriter("myx.txt")

for (i<- 1 to 100) out.println(i)

out.close

  1. 遍历某目录下所以子目录

import java.io.File

def subdirs (dir :File) : Iterator[File]= {

val children = dir.listFiles.filter(_.isDirectory)

children.toIterator ++children.toIterator.flatMap(subdirs _)

}

// 利用这个函数，你可以像这样访问所有子目录

for (d<- subdirs(dir)) 处理 d

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