Scala集合（四）

1. 集合

集合主要有三种：

1. Sequence
2. Map
3. Set

sequence是一种线性元素的集合，可能会是索引或者线性的（链表）。map是包含键值对的集合，就像Java的Map,set是包含无重复元素的集合。

除了这三个主要的集合类之外，还有其他有用的集合类型，如Stack, Queue和Range。还有其他一些用起来像集合的类，如元组、枚举、Option/Some/None以及Try/Success/Failure类。

Scala通用的序列集合：

	不可变(Immutable)	可变
索引(Indexed)	Vector	ArrayBuffer
线性链表(Linked lists)	List	ListBuffer

主要不可变序列集合类：

	索引序列	线性序列	描述
List		√	一个单链表。适于拆分头和剩余链表的递归算法
Queue		√	先进先出数据结构
Range	√		整数值范围
Stack		√	后进先出
Stream		√	与链表相似，但是延迟并且持久。适用于大型或无限序列，与 Haskell的链表类似
String	√		可以被当作一个不可变的，索引的字符序列
Vector	√		“定位”不可变，可索引的序列。Scaladoc这样描述它， “处 理split和join非常有效率的一组嵌套数组实现”

主要的可变序列集合：

	索引序列	线性序列	描述
Array	√		依靠于Java的数组，其中元素是可变的，但不能改变大小
ArrayBuffer	√		一个可变的序列集合的“定位”类。成本是常数
ArrayStack	√		后进先出数据结构。在性能比较重要时Stack更好
DoubleLinkedList		√	像一个单链表，但有一个prev方法。文档说“额外的连 接让删除元素变得非常快。”
LinkedList		√	一个可变的单链表
ListBuffer		√	像ArrayBuffer，但依靠链表。文档说， 如果想把buffer 转成list，用ListBuffer而不是ArrayBuffer。前插后插开 销都是常数。其他的大部分操作都是线性的
MutableList		√	一个可变的，单链表，后插开销是常数
Queue		√	先进先出数据结构
Stack		√	后进先出数据结构。（文档建议ArrayStack的效率稍微好 些。）
StringBuilder	√		像在循环里构建字符串

常用到的map：

	不可变	可变	描述
HashMap	√	√	不可变版本用“hash trie” （晗希线索）实现，可变版本用 “哈希表”实现
LinkedHashMap		√	“用哈希表实现可变map”，元素按插入顺序返回
ListMap	√	√	用链表数据结构实现的map。元素按插入的相反顺序返回，因 为每次插入的元素都放在head
Map	√	√	基础的map，有可变的和不可变的实现
SortedMap	√		接序存键的一个基本特质。（当前用5。rtedMap创建一个变量 返回TreeMap。）
TreeMap	√		不可变的，排序的map，由红黑树实现
WeakHashMap		√	一个java.util.WeakHashMap的包装，弱引用的hashmap

选择Set：

	不可变	可变	描述
BitSet	√	√	非负整数表示为比特放入64位字节的可变尺寸数组。当有一组 整数时来节省内存空间
HashSet	√	√	不可变版本用“hash trie” （哈希线索），可变版本用“哈希 表” ( hashtable)
LinkedHashSet		√	一个由hashtable实现的可变Set，按照插入顺序返回元素
ListSet	√	√	用链表实现的set
TreeSet	√	√	不可变版本用树实现。可变版本基于不可变的AVL树作为数据结构的SortedSet
Set	√	√	一般的基础特质
SortedSet	√	√	一个基础特质

表现的像集合的类型：

Scala提供了很多其他的集合类型，还有一些表现的像集合的类型，尽管它们不是集合：

	描述
Enumeration	一个包含常数值的有限集合（比如，一周的天数或一年的周数）
Iterator	迭代器不是一个集合，它可以访问集合中的元素．它也是集合，然而，定义许多方法便会发现一个普通的集合类，包括foreach, map, flatMap等。也可以在需要时把迭代器转换为一个集合
Option	包含一个或者零个元素的集合，Some和None继承自Option。
Tuple	支持异构的集合元素。没有一个“元组”类，元组由Tuple1 到Tuple22组成， 支持从1至22个元素

2. List

创建List：

val list = List(1,2,3)
val list1 = List[Number](1,2,3,4)
val list2 = List.range(1,10)
val list3 = List.range(1,20,2)
val list4 = List.fill[String](3)("list")
List[Char] list5 = "list".toList

创建可变列表：

var buffer = new ListBuffer[String]()
buffer.+=("you","have","a","child")
buffer += "。"
println(buffer.toList)

输出：
List(you, have, a, child, 。)

Process finished with exit code 0

List基本方法的使用：

1.合并两个list：

val l3 = list ::: list1
val l7 = list ++ list1
val l8 = List.concat(list,list1)
println(l3,l7,l8)

结果：
(List(2, 3, 4, 5),
List(2, 3, 4, 5),
List(2, 3, 4, 5))

2.+:和:+ 的用法区别-连接两个列表：

val list = List(2,3)
val list1 = List(4,5)
val l2 = list +: list1
val l3 = list :+ list1
println(l2,l3)
输出：
(List(List(2, 3), 4, 5),
List(2, 3, List(4, 5)))

由结果可以看出+:和:+是根据”:”的方法来解析数据的，”:”朝向那一边，这一边的数据就会作为基数据，另一方的数据会被添加到这个List中。

3.使用Stream—-惰性计算元素周期

List通过::构造， Stream可以用#::方法构建，表达式的结尾用Stream.empty代替Nil:

val stream = 1#::2#::3#::Stream.empty
println(stream)
val iterator = stream.iterator
while (iterator.hasNext){
  println(iterator.next())
}
输出：
Stream(1, ?)
1
2
3

Process finished with exit code 0

可以看到打印stream的时候只打出了1，后面的是?。这是因为流的结尾还没有执行,？表示惰性集合的结尾尚未被执行的表示方式。

2.数组

2.1 创建数组：

val array = Array(1,2,3)
val array1 = Array("I","am","a","boy")
val array2 = Array[String]("I","am","a","boy")
val array3 = new Array[Number](3)
array3(0) = 1
array3(1) = 2
array3(2) = 3

println(array.toList,array1.toList,array2.toList,array3.toList)

输出：
(List(1, 2, 3),
List(I, am, a, boy),
List(I, am, a, boy),
List(1, 2, 3))

其他创建数组的方式：

val a1 = Array.range(1,10)
val a2 = Array.range(1,20,2)
val a3 = Array.apply(2,3,4,5,6)
val a4 = Array.fill[String](3)("oo")
val a5 = Array.tabulate(5)(n=>n+5)

println(a1.toList,a2.toList,a3.toList,a4.toList,a5.toList)

输出：
(List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9),
List(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19),
List(2, 3, 4, 5, 6),
List(oo, oo, oo),
List(5, 6, 7, 8, 9))

创建可变数组：

Array既是可变的又是不可变的，可变的是他的内容，不可变的是他的大小。要想创建一个大小可变的数组，可以使用ArrayBuffer。

val a1 = ArrayBuffer[Number](1)
a1 += 2
a1 += 3
a1 += 4
println(a1)

val a2 = List[Number](5,6)
a1 ++= a2
println(a1)
输出：
ArrayBuffer(1, 2, 3, 4)
ArrayBuffer(1, 2, 3, 4, 5, 6)

Process finished with exit code 0

删除操作：

val a1 = ArrayBuffer[Number](1,2,3,4,5)
a1 -= 1
println(a1)
a1 -= (1,2)
println(a1)
a1 --= List(1,2,3)
println(a1)
val a2 = ArrayBuffer[Number](2,2,4,3,4,5)
#删除第一个位置的数据
a2.remove(1)
println(a2)
#从第三个位置开始，删除两个数据
a2.remove(3,2)
println(a2)

输出：

ArrayBuffer(2, 3, 4, 5)
ArrayBuffer(3, 4, 5)
ArrayBuffer(4, 5)
ArrayBuffer(2, 4, 3, 4, 5)
ArrayBuffer(2, 4, 3)

Process finished with exit code 0

3. Map

创建Map：

var a1 =  Map("name"->"xiaoming","age"->12)
val a2 = Map(("name","xiaoming"),("age",12))
a1 += ("address"->"xxxx")
println(a1,a2)

输出：
(Map(name -> xiaoming, age -> 12, address -> xxxx),
Map(name -> xiaoming, age -> 12))

Process finished with exit code 0

修改Map：

默认Map是immutable类型的，所以如果要修改Map，需要手动引入Mutable的Map。

var a1 =  mutable.Map("name"->"xiaoming","age"->12)
a1("name") = "xiaohong"
println(a1)
a1 ++= List("address"->"xxx","sex"->1)
println(a1)
a1 -= "name"
println(a1)
a1 --= List("age","sex")
println(a1)
a1.put("idCard","111")
a1.remove("address")
println(a1)

输出：
Map(age -> 12, name -> xiaohong)
Map(address -> xxx, age -> 12, name -> xiaohong, sex -> 1)
Map(address -> xxx, age -> 12, sex -> 1)
Map(address -> xxx)
Map(idCard -> 111)

遍历映射：

var a1 =  mutable.Map("name"->"xiaoming","age"->12,"address"->"xxx","sex"->1)
for((k,v) <- a1){
  println(k,v)
}
a1.foreach(x=>{
  println(x._1,x._2)
})

常用方法：

var a1 =  mutable.Map("name"->"xiaoming","age"->12,"address"->"xxx","sex"->1)
//判断某个key是否存在
if(a1.contains("name")){
  println(a1("name"))
}
//过滤元素,a1直接就被改变为过滤后的值
a1 = a1.retain((k,v)=>k.length == 3)
println(a1)
//改变元素的值
a1.transform((k,v)=>v + "1")
println(a1)
a1 =  mutable.Map("name"->"xiaoming","age"->12,"address"->"xxx","sex"->1)
//保留指定的key,一定要将返回结果赋值给新的变量，返回类型为MapLike
val a2  =a1.filterKeys(_.length > 3)
println(a2)
//也可以使用Set集合传递你需要的key
val a3 = a1.filterKeys(Set("name","age"))
println(a3)
//使用filter方法可以任意指定过滤key还是value
a1 = a1.filter(k=>k._1.length > 3)
println(a1)
//take方法可以提取map中的前n个元素，注意如果用Map因为是无序的，每次都不保证取出元素的顺序
a1 =  mutable.LinkedHashMap("name"->"xiaoming","age"->12,"address"->"xxx","sex"->1)
a1 = a1.take(2)
println(a1)

输出：
xiaoming
Map(age -> 12, sex -> 1)
Map(age -> 121, sex -> 11)
Map(address -> xxx, name -> xiaoming)
Map(age -> 12, name -> xiaoming)
Map(address -> xxx, name -> xiaoming)
Map(name -> xiaoming, age -> 12)

4.Set

集合的基本操作：

val a1 = mutable.Set(1,2,3,4)
a1 += 5
//集合中的元素是无序的并且是唯一的
a1 += 1
println(a1)
a1 += (6,7)
println(a1)
a1 ++= List(8,9)
println(a1)
a1.add(10)
println(a1)
a1 -= 1
println(a1)
a1 -= (2,3)
println(a1)
a1 --=Array(4,5)
println(a1)
//过滤元素
a1.retain(_ > 9)
println(a1)

输出：

Set(1, 5, 2, 3, 4)
Set(1, 5, 2, 6, 3, 7, 4)
Set(9, 1, 5, 2, 6, 3, 7, 4, 8)
Set(9, 1, 5, 2, 6, 3, 10, 7, 4, 8)
Set(9, 5, 2, 6, 3, 10, 7, 4, 8)
Set(9, 5, 6, 10, 7, 4, 8)
Set(9, 6, 10, 7, 8)
Set(10)

创建有序集合：

var a1 = SortedSet(1,2,3,4)
println(a1)
a1 = a1.filter(v=>v>3)
println(a1)
var a2 = mutable.LinkedHashSet(1,2,3,4)
a2 = a2.filter(v=>v>3)
println(a2)

输出：
TreeSet(1, 2, 3, 4)
TreeSet(4)
Set(4)

从输出类型上可以看到SortedSet被改变之后输出为TreeSet对象，这是因为SortedSet只有不可变的版本，如果想用可变的集合，可以使用TreeSet。

5.队列和堆栈

var a1 = mutable.Queue(1,2,3)
a1.enqueue(1)
var a2 = a1.dequeueAll(x=>x>0)
println(a2)
println(a1)
输出：
ArrayBuffer(1, 2, 3, 1)
Queue()


var a1 = mutable.Stack(1,2,3,4)
a1.pop()
println(a1)
a1.push(1)
println(a1)
a1.pop()
println(a1)

输出：
Stack(2, 3, 4)
Stack(1, 2, 3, 4)
Stack(2, 3, 4)

Process finished with exit code 0

6.强大的Range功能

var a1 = (1 to 10).toList
println(a1)
var a2 =(1 until(10)).toList
println(a2)
var a3 = (1 to 10 by(2)).toList
println(a3)
var a4 = ('a' to 'm').toList
println(a4)

输出：
List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)
List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
List(1, 3, 5, 7, 9)
List(a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m)

Process finished with exit code 0

上面这些功能在for循环中经常用到。