集合类型

转载：Scala集合类型

1. 集合简介

Scala 中拥有多种集合类型，主要分为可变的和不可变的集合两大类：

可变集合：可以被修改。即可以更改，添加，删除集合中的元素；
不可变集合类：不能被修改。对集合执行更改，添加或删除操作都会返回一个新的集合，而不是修改原来的集合。

2. 集合结构

Scala 中的大部分集合类都存在三类变体，分别位于 scala.collection, scala.collection.immutable, scala.collection.mutable 包中。还有部分集合类位于 scala.collection.generic 包下。

scala.collection.immutable ：包是中的集合是不可变的；
scala.collection.mutable ：包中的集合是可变的；
scala.collection ：包中的集合，既可以是可变的，也可以是不可变的。

val sortSet = scala.collection.SortedSet(1, 2, 3, 4, 5)
val mutableSet = collection.mutable.SortedSet(1, 2, 3, 4, 5)
val immutableSet = collection.immutable.SortedSet(1, 2, 3, 4, 5)

如果你仅写了 Set 而没有加任何前缀也没有进行任何 import，则 Scala 默认采用不可变集合类。

scala> Set(1,2,3,4,5)
res0: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(5, 1, 2, 3, 4)

3.1 scala.collection

scala.collection 包中所有集合如下图：

3.2 scala.collection.mutable

scala.collection.mutable 包中所有集合如下图：

3.2 scala.collection.immutable

scala.collection.immutable 包中所有集合如下图：

3. Trait Traversable

Scala 中所有集合的顶层实现是 Traversable 。它唯一的抽象方法是 foreach：

def foreach[U](f: Elem => U)

实现 Traversable 的集合类只需要实现这个抽象方法，其他方法可以从 Traversable 继承。Traversable 中的所有可用方法如下：

方法

作用

Abstract Method:

xs foreach f

为 xs 的每个元素执行函数 f

Addition:

xs ++ ys

一个包含 xs 和 ys 中所有元素的新的集合。 ys 是一个 Traversable 或 Iterator。

Maps:

xs map f

对 xs 中每一个元素应用函数 f，并返回一个新的集合

xs flatMap f

对 xs 中每一个元素应用函数 f，最后将结果合并成一个新的集合

xs collect f

对 xs 中每一个元素调用偏函数 f，并返回一个新的集合

Conversions:

xs.toArray

将集合转化为一个 Array

xs.toList

将集合转化为一个 List

xs.toIterable

将集合转化为一个 Iterable

xs.toSeq

将集合转化为一个 Seq

xs.toIndexedSeq

将集合转化为一个 IndexedSeq

xs.toStream

将集合转化为一个延迟计算的流

xs.toSet

将集合转化为一个 Set

xs.toMap

将一个（key, value）对的集合转化为一个 Map。如果当前集合的元素类型不是（key, value）对形式，则报静态类型错误。

Copying:

xs copyToBuffer buf

拷贝集合中所有元素到缓存 buf

xs copyToArray(arr,s,n)

从索引 s 开始，将集合中最多 n 个元素复制到数组 arr。最后两个参数是可选的。

Size info:

xs.isEmpty

判断集合是否为空

xs.nonEmpty

判断集合是否包含元素

xs.size

返回集合中元素的个数

xs.hasDefiniteSize

如果 xs 具有有限大小，则为真。

Element Retrieval:

xs.head

返回集合中的第一个元素（如果无序，则随机返回）

xs.headOption

以 Option 的方式返回集合中的第一个元素，如果集合为空则返回 None

xs.last

返回集合中的最后一个元素（如果无序，则随机返回）

xs.lastOption

以 Option 的方式返回集合中的最后一个元素，如果集合为空则返回 None

xs find p

以 Option 的方式返回满足条件 p 的第一个元素，如果都不满足则返回 None

Subcollection:

xs.tail

除了第一个元素之外的其他元素组成的集合

xs.init

除了最后一个元素之外的其他元素组成的集合

xs slice (from, to)

返回给定索引范围之内的元素组成的集合（包含 from 位置的元素但不包含 to 位置的元素）

xs take n

返回 xs 的前 n 个元素组成的集合（如果无序，则返回任意 n 个元素）

xs drop n

返回 xs 的后 n 个元素组成的集合（如果无序，则返回任意 n 个元素）

xs takeWhile p

从第一个元素开始查找满足条件 p 的元素，直到遇到一个不满足条件的元素，返回所有遍历到的值。

xs dropWhile p

从第一个元素开始查找满足条件 p 的元素，直到遇到一个不满足条件的元素，返回所有未遍历到的值。

xs filter p

返回满足条件 p 的所有元素的集合

xs withFilter p

集合的非严格的过滤器。后续对 xs 调用方法 map、flatMap 以及 withFilter 都只用作于满足条件 p 的元素，而忽略其他元素

xs filterNot p

返回不满足条件 p 的所有元素组成的集合

Subdivisions:

xs splitAt n

在给定位置拆分集合，返回一个集合对 (xs take n, xs drop n)

xs span p

根据给定条件拆分集合，返回一个集合对 (xs takeWhile p, xs dropWhile p)。即遍历元素，直到遇到第一个不符合条件的值则结束遍历，将遍历到的值和未遍历到的值分别放入两个集合返回。

xs partition p

按照筛选条件对元素进行分组

xs groupBy f

根据鉴别器函数 f 将 xs 划分为集合映射

Element Conditions:

xs forall p

判断集合中所有的元素是否都满足条件 p

xs exists p

判断集合中是否存在一个元素满足条件 p

xs count p

xs 中满足条件 p 的元素的个数

Folds:

(z /: xs) (op)

以 z 为初始值，从左到右对 xs 中的元素执行操作为 op 的归约操作

(xs :\ z) (op)

以 z 为初始值，从右到左对 xs 中的元素执行操作为 op 的归约操作

xs.foldLeft(z) (op)

同 (z /: xs) (op)

xs.foldRight(z) (op)

同 (xs : z) (op)

xs reduceLeft op

从左到右对 xs 中的元素执行操作为 op 的归约操作

xs reduceRight op

从右到左对 xs 中的元素执行操作为 op 的归约操作

Specific Folds:

xs.sum

累计求和

xs.product

累计求积

xs.min

xs 中的最小值

xs.max

xs 中的最大值

String:

xs addString (b, start, sep, end)

向 StringBuilder b 中添加一个字符串，该字符串包含 xs 的所有元素。start、seq 和 end 都是可选的，seq 为分隔符，start 为开始符号，end 为结束符号。

xs mkString (start, seq, end)

将集合转化为一个字符串。start、seq 和 end 都是可选的，seq 为分隔符，start 为开始符号，end 为结束符号。

xs.stringPrefix

返回 xs.toString 字符串开头的集合名称

Views:

xs.view

生成 xs 的视图

xs view (from, to)

生成 xs 上指定索引范围内元素的视图

下面为部分方法的使用示例：

scala> List(1, 2, 3, 4, 5, 6).collect { case i if i % 2 == 0 => i * 10 }
res0: List[Int] = List(20, 40, 60)

scala> List(1, 2, 3, 4, 5, 6).withFilter(_ % 2 == 0).map(_ * 10)
res1: List[Int] = List(20, 40, 60)

scala> (10 /: List(1, 2, 3)) (_ + _)
res2: Int = 16

scala> List(1, 2, 3, -4, 5) takeWhile (_ > 0)
res3: List[Int] = List(1, 2, 3)

scala> List(1, 2, 3, -4, 5) span (_ > 0)
res4: (List[Int], List[Int]) = (List(1, 2, 3),List(-4, 5))

scala> List(1, 2, 3).mkString("[","-","]")
res5: String = [1-2-3]

4. Trait Iterable

Scala 中所有的集合都直接或者间接实现了 Iterable 特质，Iterable 拓展自 Traversable，并额外定义了部分方法：

方法

作用

Abstract Method:

xs.iterator

返回一个迭代器，用于遍历 xs 中的元素，与 foreach 遍历元素的顺序相同。

Other Iterators:

xs grouped size

返回一个固定大小的迭代器

xs sliding size

返回一个固定大小的滑动窗口的迭代器

Subcollections:

xs takeRigtht n

返回 xs 中最后 n 个元素组成的集合（如果无序，则返回任意 n 个元素组成的集合）

xs dropRight n

返回 xs 中除了最后 n 个元素外的部分

Zippers:

xs zip ys

返回 xs 和 ys 的对应位置上的元素对组成的集合

xs zipAll (ys, x, y)

返回 xs 和 ys 的对应位置上的元素对组成的集合。其中较短的序列通过附加元素 x 或 y 来扩展以匹配较长的序列。

xs.zipWithIndex

返回一个由 xs 中元素及其索引所组成的元素对的集合

Comparison:

xs sameElements ys

测试 xs 和 ys 是否包含相同顺序的相同元素

所有方法示例如下：

scala> List(1, 2, 3).iterator.reduce(_ * _ * 10)
res0: Int = 600

scala> List("a","b","c","d","e") grouped 2 foreach println
List(a, b)
List(c, d)
List(e)

scala> List("a","b","c","d","e") sliding 2 foreach println
List(a, b)
List(b, c)
List(c, d)
List(d, e)

scala>  List("a","b","c","d","e").takeRight(3)
res1: List[String] = List(c, d, e)

scala> List("a","b","c","d","e").dropRight(3)
res2: List[String] = List(a, b)

scala> List("a","b","c").zip(List(1,2,3))
res3: List[(String, Int)] = List((a,1), (b,2), (c,3))

scala> List("a","b","c","d").zipAll(List(1,2,3),"",4)
res4: List[(String, Int)] = List((a,1), (b,2), (c,3), (d,4))

scala> List("a","b","c").zipAll(List(1,2,3,4),"d","")
res5: List[(String, Any)] = List((a,1), (b,2), (c,3), (d,4))

scala> List("a", "b", "c").zipWithIndex
res6: List[(String, Int)] = List((a,0), (b,1), (c,2))

scala> List("a", "b") sameElements List("a", "b")
res7: Boolean = true

scala> List("a", "b") sameElements List("b", "a")
res8: Boolean = false

5. 修改集合

当你想对集合添加或者删除元素，需要根据不同的集合类型选择不同的操作符号：

操作符

描述

集合类型

coll(k) 即 coll.apply(k)

获取指定位置的元素

Seq, Map

coll :+ elem elem +: coll

向集合末尾或者集合头增加元素

Seq

coll + elem coll + (e1, e2, ...)

追加元素

Seq, Map

coll - elem coll - (e1, e2, ...)

删除元素

Set, Map, ArrayBuffer

coll ++ coll2 coll2 ++: coll

合并集合

Iterable

coll -- coll2

移除 coll 中包含的 coll2 中的元素

Set, Map, ArrayBuffer

elem :: lst lst2 :: lst

把指定列表 (lst2) 或者元素 (elem) 添加到列表 (lst) 头部

List

list ::: list2

合并 List

List

set | set2 set & set2 set &~ set2

并集、交集、差集

Set

coll += elem coll += (e1, e2, ...) coll ++= coll2 coll -= elem coll -= (e1, e2, ...) coll --= coll2

添加或者删除元素，并将修改后的结果赋值给集合本身

可变集合

elem +=: coll coll2 ++=: coll

在集合头部追加元素或集合

ArrayBuffer

6. 参考资料

最后更新于4年前

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