Programming In Scala笔记-第十七章、Scala中的集合类型

时间:2021-12-07 20:47:39

  本章主要介绍Scala中的集合类型,主要包括:Array, ListBuffer, Arraybuffer, Set, MapTuple
  

一、序列

  序列类型的对象中包含多个按顺序排列好的元素,可以访问其中特定位置的元素。序列类型主要包括ListArrayListBufferArrayBuffer

1、List

  List在前一章已经介绍过,略。

2、Array

  数组在很多编程语言中都会用到。下面代码中包括了如何定义一个Array类型变量,如何在定义Array变量时赋初始值,以及如何访问和更新特定位置的元素。

val fiveInts = new Array[Int](5) // 生成一个长度为5的数组
val fiveToOne = Array(5, 4, 3, 2, 1) // 生成一个长度为5的数组并初始化
fiveInts(0) = fiveToOne(4) // 访问指定位置上的元素并赋值
fiveInts

  运行结果如下,
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  Scala中的数组和Java中的数组是相同的。

3、ListBuffer

  ListBuffer类型的完整路径名为scala.collection.mutable.ListBuffer
  在ListBuffer对象的前面和后面增加新元素都非常的方便,使用+=方法在该对象后新增元素,使用+=:在该对象前新增元素。当元素添加完毕后,调
toList方法将ListBuffer对象转化成List,使得构建List对象更加高效。

import scala.collection.mutable.ListBuffer

val buf = new ListBuffer[Int]
buf += 1
buf += 2
buf
3 +=: buf
buf.toList

  结果如下,
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4、ArrayBuffer

  ArrayBuffer的完整路径是scala.collection.mutable.ArrayBufferArrayBufferArray类似,支持所有Array上的操作。
  使用ArrayBuffer的好处是,定义时可以不指定长度。并且在ArrayBuffer的头部和尾部添加或移除元素更加便捷。

import scala.collection.mutable.ArrayBuffer

val buf = new ArrayBuffer[Int]()
buf += 12
buf += 15
buf
buf.length
buf(0)

  运行结果如下,
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5、String

  String对象本质上是字符序列。可以直接在String对象上进行遍历,遍历的内容就是该对象的每一个字符元素。

val a = "abcdefg"
a.foreach(println)

def hasUpperCase(s: String) = s.exists(_.isUpper)
hasUpperCase("Robert Frost")
hasUpperCase("e e cummings")

  运行结果如下,
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二、SetMap

  Scala中同时提供了mutableimmutable类型的SetMap类型。有关SetMap类型的类继承关系,如下图所示,
  Map类继承关系:
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  Set类继承关系:
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  从上面两图可以看到,分别有三个MapSet命名的trait,只不过这三个trait位于不同的package中。直接使用Map或者Set,在默认情况下,使用的是imutable这个。如果想要实现mutable类型的SetMap需要显式的import。
  下面分别介绍SetMap类型。

1、Set

  Set对象中不会包含重复元素。下面将一个String类型变量切割成单词,然后生成一个Set对象。

val text = "See Spot run. Run, Spot. Run!"
val wordsArray = text.split("[ !,.]+")

val words = mutable.Set.empty[String]
for (word <- wordsArray)
words += word.toLowerCase

words

  运行结果如下,最终的Set对象中只包含了三个不重复的元素。
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  Set对象上的常用操作列表如下,注意区分哪些是mutable类型的Set,哪些是imutable类型的Set

操作符 作用及结果
val nums = Set(1, 2, 3) 生成一个新的Set对象,并初始化
nums + 5 新增一个元素,得到一个新的Set对象,结果为Set(1, 2, 3, 5)
nums - 3 删除Set中的一个元素,结果为Set(1, 2, 5)
nums ++ List(5, 6) List中的元素全部增加到Set中,结果为Set(1, 2, 3, 5, 6)
nums -- List(1, 2) 去除Set中的包含在List中的元素,结果为Set(3)
nums $ Set(1, 3, 5, 7) 返回两个Set对象*有的元素,结果为Set(1, 3)
nums.size 获取当前Set中的元素个数,结果为3
nums.contains(3) 判断nums中是否包含指定元素,结果为true
import scala.collection.mutable 引入mutable类型的Set对象
val words = mutable.Set.empty[String] 生成一个空的mutable.Set对象
words += "the" words中增加元素,words的内容随之发生变化,结果为Set(the)
words -= "the" words中移除元素,此时words为空,结果为Set()
words ++= List("do", "re", "mi") List中的元素全部添加到words中,结果为Set(do, re, mi)
words --= List("do", "re") List中包含的元素从words中移除,结果为Set(mi)
words.clear 清空words,移除全部元素,结果为Set()

2、Map

  直接看示例,展示了如何新建Map对象,如何往Map对象中添加键值对,以及如何从Map对象中获取指定keyvalue值。

val map = mutable.Map.empty[String, Int]
map("hello") = 1
map("there") = 2
map
map("hello")

  运行结果为,
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  Map上的常见操作如下,注意区分哪些是mutable类型的Map对象,哪些是imutable类型的Map对象。

操作符 作用及结果
val nums = Map("i" -> 1, "ii" -> 2) 生成一个新的Map对象,并初始化
nums + ("vi" -> 6) 新增一个元素,得到一个新的Map对象,结果为Map(i -> 1, ii -> 2, vi -> 6)
nums - "ii" 删除Map中的一个元素,结果为Map(i -> 1)
nums ++ List("iii" -> 3, "v" -> 5) List中的元素全部增加到Map中,结果为Map(i -> 1, ii -> 2, iii -> 3, v -> 5)
nums -- List("i", "ii") 去除Map中的key为包含在List中的元素,结果为Map()
nums.size 获取当前Map中的键值对个数,结果为2
nums.contains("ii") 判断nums中是否包含指定keyii的键值对,结果为true
nums("ii") 获取指定keyvalue值,结果为2
nums.keys 获取当前nums对象中所有的key
nums.keySet 获取当前nums对象中所有的key值 ,以Set形式返回。结果为Set(i, ii)
nums.values 获取当前nums对象中所有的value
nums.isEmpty 判断nums是否为空,结果为false
import scala.collection.mutable 引入mutable类型的Map对象
val words = mutable.Map.empty[String, Int] 生成一个空的mutable.Map对象
words += ("one" -> 1) words中增加元素,words的内容随之发生变化,结果为Map(one -> 1)
words -= "one" words中移除元素,此时words为空,结果为Map()
words ++= List("one" -> 1, "two" -> 2, "three" -> 3) List中的键值对全部添加到words中,结果为Map(one -> 1, two -> 2, three -> 3)
words --= List("one", "two") List中包含的keywords中移除,结果为Map(three -> 3)

3、TreeMapTreeSet的其他子类

  MapSet还有其他形式的子类,比如TreeSetTreeMap
  前面展示的MapSet中的元素都是无序的,需要有序的MapSet可以使用TreeMapTreeSet类型。TreeSet是对其中的元素进行排序,TreeMap是对其中键值对的Key进行排序,底层使用的是红黑树。

import scala.collection.immutable.TreeSet
val ts = TreeSet(9, 3, 1, 8, 0, 2, 7, 4, 6, 5)
val cs = TreeSet('f', 'u', 'n')
import scala.collection.immutable.TreeMap
var tm = TreeMap(3 -> 'x', 1 -> 'x', 4 -> 'x')
tm += (2 -> 'x')
tm

  运行结果如下,
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三、初始化集合

  在前面的示例代码中可以看到,一般是调用该类型伴生对象的工厂方法,并且传入初始参数值来初始化一个集合的对象。比如

List(1, 2, 3)
Set('a', 'b', 'c')
import scala.collection.mutable
mutable.Map("hi" -> 2, "three" -> 5)
Array(1.0, 2.0, 3.0)

  运行结果如下,从结果可以看到,Scala编译器会根据传入初始参数的类型,推断出集合中的元素类型。
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  但是,对于mutable类型的集合对象来说,由于需要动态的增加新元素,最好在初始化集合对象时手动声明其类型,否则会出现以下报错情况。

val stuff = mutable.Set(42)
stuff += "abracadabra"

  报错如下,由于初始化时传入的是Int类型元素,Scala编译器会认为该Set对象中的元素必须是Int类型,当新增一个String类型元素时,就会报出类型不匹配的错。
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  正确的做法如下,

val stuff: mutable.Set[Any] = mutable.Set(42)
stuff += "abracadabra"

  结果如下,
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四、元组

  Scala中提供一种特殊的类型,TupleTuple中可以存储不同类型的元素,元组元素用圆括号包围。如下所示

val t = (1, "hello", Console)

  访问Tuple中的元素,使用_1表示第一个元素,_2表示第二个元素,以此类推。比如

t._1
t._2
t._3

  运行结果如下,
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  也可以在生成Tuple对象时直接指定各元素对应的变量名,相当于同时声明并初始化多个元素。需要注意的是变量个数与元组中元素个数需要保持一致。

val (t1, t2, t3) = (1, "hello", Console)

  结果如下,
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