课程内容:
Scala提供了一些不错的集合。
参考 Effective Scala 对怎样使用集合的观点。
数组是有序的,可以包含重复项,并且可变。
scala> val numbers = Array(1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5) numbers: Array[Int] = Array(1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5) scala> numbers(3) = 10 scala> numbers numbers: Array[Int] = Array(1, 2, 3, 10, 5, 1, 2, 3, 4, 5)
列表是有序的,可以包含重复项,不可变。
scala> val numbers = List(1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5) numbers: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5) scala> numbers(3) = 10 <console>:9: error: value update is not a member of List[Int] numbers(3) = 10
集合无序且不可包含重复项。
scala> val numbers = Set(1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5) numbers: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(5, 1, 2, 3, 4)
元组在不使用类的情况下,将元素组合起来形成简单的逻辑集合。
scala> val hostPort = ("localhost", 80) hostPort: (String, Int) = (localhost, 80)
与样本类不同,元组不能通过名称获取字段,而是使用位置下标来读取对象;而且这个下标基于1,而不是基于0。
scala> hostPort._1 res0: String = localhost scala> hostPort._2 res1: Int = 80
元组可以很好得与模式匹配相结合。
hostPort match { case ("localhost", port) => ... case (host, port) => ... }
在创建两个元素的元组时,可以使用特殊语法:->
scala> 1 -> 2 res0: (Int, Int) = (1,2)
参考 Effective Scala 对 解构绑定 (“拆解”一个元组)的观点。
它可以持有基本数据类型。
Map(1 -> 2) Map("foo" -> "bar")
这看起来像是特殊的语法,不过不要忘了上文讨论的->
可以用来创建二元组。
Map()方法也使用了从第一节课学到的变参列表:Map(1 -> "one", 2 -> "two")
将变为 Map((1, "one"), (2, "two"))
,其中第一个元素是映射的键,第二个元素是映射的值。
映射的值可以是映射甚至是函数。
Map(1 -> Map("foo" -> "bar"))
Map("timesTwo" -> { timesTwo(_) })
Option
是一个表示有可能包含值的容器。
Option基本的接口是这样的:
trait Option[T] { def isDefined: Boolean def get: T def getOrElse(t: T): T }
Option本身是泛型的,并且有两个子类: Some[T]
或 None
我们看一个使用Option的例子:
Map.get
使用 Option
作为其返回值,表示这个方法也许不会返回你请求的值。
scala> val numbers = Map("one" -> 1, "two" -> 2) numbers: scala.collection.immutable.Map[java.lang.String,Int] = Map(one -> 1, two -> 2) scala> numbers.get("two") res0: Option[Int] = Some(2) scala> numbers.get("three") res1: Option[Int] = None
现在我们的数据似乎陷在Option
中了,我们怎样获取这个数据呢?
直觉上想到的可能是基于isDefined
方法进行条件判断。
// We want to multiply the number by two, otherwise return 0. val result = if (res1.isDefined) { res1.get * 2 } else { 0 }
我们建议使用getOrElse
或模式匹配处理这个结果。
getOrElse
让你轻松地定义一个默认值。
val result = res1.getOrElse(0) * 2
模式匹配能自然地配合Option
使用。
val result = res1 match { case Some(n) => n * 2 case None => 0 }
参考 Effective Scala 对使用Options的意见。
List(1, 2, 3) map squared
对列表中的每一个元素都应用了squared
平方函数,并返回一个新的列表List(1, 4, 9)
。我们把类似于map
的操作称作组合子。 (如果想要更好的定义,你可以看看Stackoverflow上对组合子的说明。)他们常被用在标准的数据结构上。
map
对列表中的每个元素应用一个函数,返回应用后的元素所组成的列表。
scala> val numbers = List(1, 2, 3, 4) numbers: List[Int] = List(1, 2, 3, 4) scala> numbers.map((i: Int) => i * 2) res0: List[Int] = List(2, 4, 6, 8)
或传入一个函数 (Scala编译器自动把我们的方法转换为函数)
scala> def timesTwo(i: Int): Int = i * 2 timesTwo: (i: Int)Int scala> numbers.map(timesTwo) res0: List[Int] = List(2, 4, 6, 8)
foreach
很像map,但没有返回值。foreach仅用于有副作用[side-effects]的函数。
scala> numbers.foreach((i: Int) => i * 2)
什么也没有返回。
你可以尝试存储返回值,但它会是Unit类型(即void)
scala> val doubled = numbers.foreach((i: Int) => i * 2) doubled: Unit = ()
filter
移除任何对传入函数计算结果为false的元素。返回一个布尔值的函数通常被称为谓词函数[或判定函数]。
scala> numbers.filter((i: Int) => i % 2 == 0) res0: List[Int] = List(2, 4)
scala> def isEven(i: Int): Boolean = i % 2 == 0 isEven: (i: Int)Boolean scala> numbers.filter(isEven) res2: List[Int] = List(2, 4)
zip
将两个列表的内容聚合到一个对偶列表中。
scala> List(1, 2, 3).zip(List("a", "b", "c")) res0: List[(Int, String)] = List((1,a), (2,b), (3,c))
partition
将使用给定的谓词函数分割列表。
scala> val numbers = List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) scala> numbers.partition(_ % 2 == 0) res0: (List[Int], List[Int]) = (List(2, 4, 6, 8, 10),List(1, 3, 5, 7, 9))
find
返回集合中第一个匹配谓词函数的元素。
scala> numbers.find((i: Int) => i > 5) res0: Option[Int] = Some(6)
drop
将删除前i个元素
scala> numbers.drop(5) res0: List[Int] = List(6, 7, 8, 9, 10)
dropWhile
将删除匹配谓词函数的第一个元素。例如,如果我们在numbers列表上使用dropWhile
函数来去除奇数, 1
将被丢弃(但3
不会被丢弃,因为他被2
“保护”了)。
scala> numbers.dropWhile(_ % 2 != 0) res0: List[Int] = List(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)
scala> numbers.foldLeft(0)((m: Int, n: Int) => m + n) res0: Int = 55
0为初始值(记住numbers是List[Int]类型),m作为一个累加器。
可视化观察运行过程:
scala> numbers.foldLeft(0) { (m: Int, n: Int) => println("m: " + m + " n: " + n); m + n } m: 0 n: 1 m: 1 n: 2 m: 3 n: 3 m: 6 n: 4 m: 10 n: 5 m: 15 n: 6 m: 21 n: 7 m: 28 n: 8 m: 36 n: 9 m: 45 n: 10 res0: Int = 55
和foldLeft一样,只是运行过程相反。
scala> numbers.foldRight(0) { (m: Int, n: Int) => println("m: " + m + " n: " + n); m + n } m: 10 n: 0 m: 9 n: 10 m: 8 n: 19 m: 7 n: 27 m: 6 n: 34 m: 5 n: 40 m: 4 n: 45 m: 3 n: 49 m: 2 n: 52 m: 1 n: 54 res0: Int = 55
flatten
将嵌套结构扁平化一个层级。
scala> List(List(1, 2), List(3, 4)).flatten res0: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)
flatMap
是一种常用的组合子,结合映射[mapping]和扁平化[flattening]。 flatMap需要一个处理嵌套列表的函数,然后将结果串连起来。
scala> val nestedNumbers = List(List(1, 2), List(3, 4)) nestedNumbers: List[List[Int]] = List(List(1, 2), List(3, 4)) scala> nestedNumbers.flatMap(x => x.map(_ * 2)) res0: List[Int] = List(2, 4, 6, 8)
可以把它看做是“先映射后扁平化”的快捷操作:
scala> nestedNumbers.map((x: List[Int]) => x.map(_ * 2)).flatten res1: List[Int] = List(2, 4, 6, 8)
这个例子先调用map,然后调用flatten,这就是“组合子”的特征,也是这些函数的本质。
参考 Effective Scala 对flatMap的意见。
现在我们已经学过集合上的一些函数。
我们将尝试写自己的函数组合子。
有趣的是,上面所展示的每一个函数组合子都可以用fold方法实现。让我们看一些例子。
def ourMap(numbers: List[Int], fn: Int => Int): List[Int] = { numbers.foldRight(List[Int]()) { (x: Int, xs: List[Int]) => fn(x) :: xs } } scala> ourMap(numbers, timesTwo(_)) res0: List[Int] = List(2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20)
为什么是List[Int]()?Scala没有聪明到理解你的目的是将结果积聚在一个空的Int类型的列表中。
所有展示的函数组合子都可以在Map上使用。Map可以被看作是一个二元组的列表,所以你写的函数要处理一个键和值的二元组。
scala> val extensions = Map("steve" -> 100, "bob" -> 101, "joe" -> 201) extensions: scala.collection.immutable.Map[String,Int] = Map((steve,100), (bob,101), (joe,201))
现在筛选出电话分机号码低于200的条目。
scala> extensions.filter((namePhone: (String, Int)) => namePhone._2 < 200) res0: scala.collection.immutable.Map[String,Int] = Map((steve,100), (bob,101))
因为参数是元组,所以你必须使用位置获取器来读取它们的键和值。呃!
幸运的是,我们其实可以使用模式匹配更优雅地提取键和值。
scala> extensions.filter({case (name, extension) => extension < 200}) res0: scala.collection.immutable.Map[String,Int] = Map((steve,100), (bob,101))
为什么这个代码可以工作?为什么你可以传递一个部分模式匹配?
敬请关注下周的内容!