12. Scala模式匹配
12.1 match
12.1.1 基本介绍
Scala中的模式匹配类似于Java中的switch语法，但是更加强大
模式匹配语法中，采用match关键字声明，每个分支采用case关键字进行声明，当需要匹配时，会从第一个case分支开始，如果匹配成功，那么执行对应的逻辑代码，如果匹配不成功，继续执行下一个分支进行判断。如果所有的case都不匹配，那么会执行case_分支，类似于Java中的default语句
12.1.2 scala的match的快速入门案例
object boke_demo01 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val oper = '+'
val n1 = 20
val n2 = 10
var res = 0
//说明
//1. match (类似java switch) 和 case 是关键字
//2. 如果匹配成功， 则 执行 => 后面的代码块.
//3. 匹配的顺序是从上到下，匹配到一个就执行对应的 代码
//4. => 后面的代码块 不要写 break ,会自动的退出match
//5. 如果一个都没有匹配到，则执行 case _ 后面的代码块
oper match {
case '+' => {
res = n1 + n2
println("ok~~")
println("hello~~")
}
case '-' => res = n1 - n2
case '*' => res = n1 * n2
case '/' => res = n1 / n2
case 1 => println("匹配到1")
case 1.1 => println("匹配1.1")
case _ => println("oper error")
}
println("res=" + res)
}
}
12.1.3 match的细节和注意事项
1) 如果所有case都不匹配，那么会执行case_分支，类似于Java中的default语句
2) 如果所有case都不匹配，又没有写case_分支，那么会抛出MatchError
3) 每个case中，不用break语句，自动中断case
4) 可以在match中使用其它类型，而不仅仅是字符
5) => 等价于 java switch的 ：
6) => 后面的代码块到下一个case，是作为一个整体执行，可以使用{}扩起来，也可以不扩
12.2 守卫
12.2.1 基本介绍
如果想要表达匹配某个范围的数据，就需要在模式匹配中增加条件守卫
12.2.2 应用案例
object boke_demo01 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
for (ch <- "+-3!") { //是对"+-3!" 遍历
var sign = 0
var digit = 0
ch match {
case '+' => sign = 1
case '-' => sign = -1
// 说明..
// 如果 case 后有 条件守卫即if ,那么这时的 _ 不是表示默认匹配
// 表示忽略 传入 的 ch
case _ if ch.toString.equals("3") => digit = 3
case _ => sign = 2
}
//分析
// + 1 0
// - -1 0
// 3 0 3
// ! 2 0
println(ch + " " + sign + " " + digit)
}
}
}
12.3 模式中的变量
12.3.1 基本介绍
如果在case关键字后跟变量名，那么match前表达式的值会赋给那个变量
12.3.2 应用案例
object boke_demo01 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val ch = 'U'
ch match {
case '+' => println("ok~")
// 下面 case mychar 含义是 mychar = ch
case mychar => println("ok~" + mychar)
case _ => println("ok~~")
}
val ch1 = '+'
//match是一个表达式，因此可以有返回值
//返回值就是匹配到的代码块的最后一句话的值
val res = ch1 match {
case '+' => ch1 + " hello "
case _ => println("ok~~")
}
println("res=" + res)
}
}
12.4 类型匹配
12.4.1 基本介绍
可以匹配对象的任意类型，这样做避免了使用isInstanceOf和asInstanceOf
12.4.2 应用案例
object boke_demo01 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val a = 8
//说明 obj 实例的类型 根据 a 的值来返回
val obj = if (a == 1) 1
else if (a == 2) "2"
else if (a == 3) BigInt(3)
else if (a == 4) Map("aa" -> 1)
else if (a == 5) Map(1 -> "aa")
else if (a == 6) Array(1, 2, 3)
else if (a == 7) Array("aa", 1)
else if (a == 8) Array("aa")
//说明
//1. 根据 obj 的类型来匹配
// 返回值
val result = obj match {
case a: Int => a
case b: Map[String, Int] => "对象是一个字符串-数字的Map集合"
case c: Map[Int, String] => "对象是一个数字-字符串的Map集合"
case d: Array[String] => d //"对象是一个字符串数组"
case e: Array[Int] => "对象是一个数字数组"
case f: BigInt => Int.MaxValue
case y: Float => println("xx")
case _ => "啥也不是"
}
println(result)
}
}
12.4.3 类型匹配注意事项
1) Map[String, Int]和Map[Int, String]是两种不同的类型，其它类推
2) 在进行类型匹配时，编译器会预先检测是否有可能的匹配，如果没有则报错
object boke_demo01 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val obj = 10
val result = obj match {
case a: Int => a
//case b: Map[String, Int] => "Map集合" //取消注释之后会报错
case _ => "啥也不是"
}
}
}
4) 如果case _ 出现在match中间，则表示隐藏变量名，即不使用，而不是表示默认匹配
12.5 匹配数组
12.5.1 基本介绍
1) Array(0)匹配只有一个元素且为0的数组
2) Array(x,y)匹配数组有两个元素，并将两个元素赋值为x和y。当然可以依次类推Array(x,y,z)匹配数组有三个元素，等等
3) Array(0,_*)匹配数组以0开始
12.5.2 应用案例
import scala.collection.mutable.ArrayBuffer
object boke_demo01 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
// val arrs = Array(Array(0), Array(1, 0), Array(0, 1, 0),
// Array(1, 1, 0), Array(1, 1, 0, 1))
//
// for (arr <- arrs ) {
// val result = arr match {
// case Array(0) => "0"
// case Array(x, y) => x + "=" + y
// case Array(0, _*) => "以0开头和数组"
// case _ => "什么集合都不是"
// }
// // result = 0
// // result = 1 = 0
// // result = 以0开头和数组
// // result = 什么集合都不是
// // result = 什么集合都不是
// println("result = " + result)
// }
//给你一个数组集合，如果该数组是 Array(10,20) , 请使用默认匹配，返回Array(20,10)
val arrs2 = Array(Array(0), Array(1, 0), Array(0, 1, 0),
Array(1, 1, 0), Array(1, 1, 0, 1))
for (arr <- arrs2) {
val result = arr match {
//case Array(0) => "0"
case Array(x, y) => ArrayBuffer(y, x) //Array(y,x).toBuffer //? ArrayB(y,x)
//case Array(0, _*) => "以0开头和数组"
case _ => "不处理~~"
}
println("res=" + result) //ArrayBuffer(0,1)
}
}
}
12.6 匹配列表
－案例演示
object boke_demo01 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
for (list <- Array(List(0), List(1, 0), List(0, 0, 0), List(1, 0, 0))) {
val result = list match {
case 0 :: Nil => "0" //
case x :: y :: Nil => x + " " + y //
case 0 :: tail => "0 ..." //
case x :: Nil => x
case _ => "something else"
}
//1. 0
//2. 1 0
//3. 0 ...
//4. something else
println(result)
}
}
}
12.7 匹配元组
－案例演示
object boke_demo01 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
//如果要匹配 (10, 30) 这样任意两个元素的对偶元组，应该如何写
for (pair <- Array((0, 1), (1, 0), (10, 30), (1, 1), (1, 0, 2))) {
val result = pair match { //
case (0, _) => "0 ..." //
case (y, 0) => y //
case (x, y) => (y, x) //"匹配到(x,y)" + x + " " + y
case _ => "other" //.
}
//1. 0 ...
//2. 1
//3. (30,10)
//4. (1,1)
//5. other
println(result)
}
}
}
12.8 对象匹配
12.8.1 基本介绍
对象匹配，什么才算是匹配呢？规则如下：
1) case中对象的unapply方法(对象提取器)返回Some集合则为匹配成功
2) 返回None集合则为匹配失败
12.8.2 快速入门
object boke_demo01 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
// 模式匹配使用：
val number: Double = Square(6.0) // 36.0 //
number match {
//说明 case Square(n) 的运行的机制
//1. 当匹配到 case Square(n)
//2. 调用Square 的 unapply(z: Double),z 的值就是 number
//3. 如果对象提取器 unapply(z: Double) 返回的是Some(6) ,则表示匹配成功，同时
// 将6 赋给 Square(n) 的n
//4. 果对象提取器 unapply(z: Double) 返回的是None ,则表示匹配不成功
case Square(n) => println("匹配成功 n=" + n)
case _ => println("nothing matched")
}
}
}
//说明
object Square {
//说明
//1. unapply方法是对象提取器
//2. 接收z:Double 类型
//3. 返回类型是Option[Double]
//4. 返回的值是 Some(math.sqrt(z)) 返回z的开平方的值，并放入到Some(x)
def unapply(z: Double): Option[Double] = {
println("unapply被调用 z 是=" + z)
Some(math.sqrt(z))
//None
}
def apply(z: Double): Double = z * z
}
12.8.3 应用案例2
－案例演示
object boke_demo01 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val namesString = "Alice,Tom,Jack" //字符串
//说明
namesString match {
// 当 执行 case Names(first, second, third)
// 1. 会调用 unapplySeq（str）,把 "Alice,Tom,Jack" 传入给 str
// 2. 如果 返回的是 Some("Alice","Tom","Jack"),分别给 （first, second, third）
// 注意，这里的返回的值的个数需要和 （first, second, third）要一样
// 3. 如果返回的None ,表示匹配失败
case Names(first, second, third) => {
println("the string contains three people's names")
// 打印字符串
println(s"$first $second $third")
}
case _ => println("nothing matched")
}
}
}
//object
object Names {
//当构造器是多个参数时，就会触发这个对象提取器
def unapplySeq(str: String): Option[Seq[String]] = {
if (str.contains(",")) Some(str.split(","))
else None
}
}
－案例演示小结
1) 当case后面的对象提取器方法的参数为多个，则会默认调用def unapplySeq()方法
2) 如果unapplySeq返回的是Some，获取其中的值，判断得到的sequence中的元素的个数是否是三个，如果是三个，则把三个元素分别取出，赋值给first，second和third
3) 其它的规则不变
12.9 变量声明中的模式
12.9.1 基本介绍
match中每一个case都可以单独取出来，意思是一样的
12.9.2 应用案例
object boke_demo01 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val (x, y, z) = (1, 2, "hello")
println("x=" + x)
val (q, r) = BigInt(10) /% 3 //说明 q = BigInt(10) / 3 r = BigInt(10) % 3
val arr = Array(1, 7, 2, 9)
val Array(first, second, _*) = arr // 提出arr的前两个元素
println(first, second)
}
}
12.10 for表达式中的模式
12.10.1 基本介绍
for循环也可以进行模式匹配
12.10.2 应用案例
object boke_demo01 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val map = Map("A" -> 1, "B" -> 0, "C" -> 3)
for ((k, v) <- map) {
println(k + " -> " + v) // 出来三个key-value ("A"->1), ("B"->0), ("C"->3)
}
//说明 : 只遍历出 value =0 的key-value ,其它的过滤掉
println("--------------(k, 0) <- map-------------------")
for ((k, 0) <- map) {
println(k + " --> " + 0)
}
//说明, 这个就是上面代码的另外写法, 只是下面的用法灵活和强大
println("--------------(k, v) <- map if v == 0-------------------")
for ((k, v) <- map if v >= 1) {
println(k + " ---> " + v)
}
}
}
12.11 样例(模版)类
12.11.1 样例类快速入门
object CaseClassDemo01 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
println("hello~~")
}
}
abstract class Amount
case class Dollar(value: Double) extends Amount //样例类
case class Currency(value: Double, unit: String) extends Amount //样例类
case object NoAmount extends Amount //样例类
12.11.2 基本介绍
1) 样例类仍然是类
2) 样例类用case关键字进行声明
3) 样例类是为模式匹配而优化的类
4) 构造器中的每一个参数都成为val－除非它被显式地声明为var(不建议这样做)
5) 在样例类对应的伴生对象中提供apply方法，不用new关键字就能构造出相应的对象
6) 提供unapply方法让模式匹配可以工作
7) 将自动生成toString、equals、hashCode和copy方法(有点类似模版类，直接给生成，供程序员使用)
8) 除上述外，样例类和其它类完全一样。可以添加字段和方法，扩展它们
12.11.3 应用案例1
－案例演示
object boke_demo01 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
//该案例的作用就是体验使用样例类方式进行对象匹配简洁性
for (amt <- Array(Dollar(1000.0), Currency(1000.0, "RMB"), NoAmount)) {
val result = amt match {
//说明
case Dollar(v) => "$" + v // $1000.0
//说明
case Currency(v, u) => v + " " + u // 1000.0 RMB
case NoAmount => "NoAmount" // NoAmount
}
println(amt + ": " + result)
}
}
}
abstract class Amount
case class Dollar(value: Double) extends Amount //样例类
case class Currency(value: Double, unit: String) extends Amount //样例类
case object NoAmount extends Amount //样例类
12.11.4 应用案例2
－说明
样例类的copy方法和带名参数
copy创建一个与现有对象值相同的新对象，并可以通过带名参数来修改某些属性
－案例演示
object boke_demo01 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
val amt = new Currency(3000.0, "RMB")
val amt2 = amt.copy() // 克隆,创建的对象和amt的属性一样
println("amt2.value" + amt2.value + " amt2.unit= " + amt2.unit)
println(amt2)
val amt3 = amt.copy(value = 8000.0)
println(amt3)
val amt4 = amt.copy(unit = "美元")
println(amt4)
}
}
abstract class Amount
case class Dollar(value: Double) extends Amount //样例类
case class Currency(value: Double, unit: String) extends Amount //样例类
case object NoAmount extends Amount //样例类
12.12 case语句的中置(缀)表达式
12.12.1 基本介绍
什么是中置表达式？1 + 2，这就是一个中置表达式。如果unapply方法产出一个元组，可以在case语句中使用中置表示法。比如可以匹配一个List序列
12.12.2 应用案例
－案例演示
object boke_demo01 {
def main(args: Array[String]): Unit = {
List(1, 3, 5, 9) match { //修改并测试
//1.两个元素间::叫中置表达式,至少first，second两个匹配才行.
//2.first 匹配第一个 second 匹配第二个, rest 匹配剩余部分(5,9)
case first :: second :: rest => println(first + " " + second + " " + rest.length + " " + rest) //
case _ => println("匹配不到...")
}
}
}
12.13 密封类
12.13.1 基本介绍
1) 如果想让case类的所有子类都必须在申明该类的相同的源文件中定义，可以将样例类的通用超类声明为sealed，这个超类称之为密封类
2) 密封就是不能在其它文件中定义子类
