Scala详解（5）

Scala

集合

概述

  1. 集合本质上就是一个用于存储1个到多个数据的容器。在Scala中，集合可以分为三大类：Seq(序列)，Set(集合)和Map(映射)。基于这三大类，衍生出来众多的子类

    1. 序列：元素有序可重复

    2. 集合：元素无序不可重复

    3. 映射：键值对结构数据

  2. 在Scala中，所有的集合都混入了Iterable特质，意味着所有的集合都可以被迭代遍历

  3. Scala中的集合分为可变集合(scala.collection.mutable)和不可变集合(scala.collection.immutable)

    1. 所谓的不可变集合，指的是集合被创建好之后，长度不可变，且其中的元素也不能改变。如果对不可变集合中的元素进行增删操作，那么不会改变原集合，而是会产生一个新的集合

    2. 所谓的可变集合，指的是集合创建好之后，依然可以对元素进行增删操作，并且不会产生新集合，而是修改原集合

数组

不可变数组(Array)

  1. 不可变数组定义好之后，长度不能发生变化，元素也不能增删；如果增删元素，那么会产生一个新的数组

  2. 定义方式

    package com.fesco.array
​
object ArrayDemo {
​def main(args: Array[String]): Unit = {
​// 不可变数组定义方式
​// 方式一：val 数组名:Array[元素类型] = new Array[元素类型](数组长度)// 数组定义好之后，每一个位置都会有默认值val arr: Array[Int] = new Array[Int](5)arr(0) = 3// 将数组转化为字符串println(arr.mkString(","))
​// 方式二：// int[] arr = new int[]{3,4,1,4,5}val arr2: Array[Int] = Array(3, 1, 7, 8, 4)println(arr2.mkString(","))
​}
​
}

  3. 应用一

    package com.fesco.array
​
object ArrayDemo2 {
​def main(args: Array[String]): Unit = {
​// 不可变数组定义好之后长度不可变val arr = Array(2, 4, 8, 7, 1, 5, 6)
​// 应用一：修改数组中元素的值// 方式一：数组名(下标) = 数据arr(3) = 4// 方式二：提供了update方法来修改元素数据arr.update(2, 5)
​// 应用二：遍历数组// 方式一：转化为字符串val str = arr.mkString(", ")println(str)// 方式二：通过下标来遍历for (i <- 0 until arr.length) println(arr(i))// 方式三：增强for循环// 增强for循环本质上就是在对元素进行迭代遍历for (i <- arr) println(i)// 方式四：迭代遍历val it = arr.iteratorwhile (it.hasNext) println(it.next())// 方式五：foreach方法arr.foreach(x => println(x))// 顺次使用参数，并且参数只使用了一次arr.foreach(println(_))// println(3,5, (x, y) => x+ y)// println(3,5, _ + _ )// 函数体只有一句，并且使用了已经存在函数，且参数是一一对应，那么此时参数列表可以省略arr.foreach(println)
​
​}
​
}

  4. 应用二

    package com.fesco.array
​
object ArrayDemo3 {
​def main(args: Array[String]): Unit = {
​val arr = Array(2, 4, 8, 7, 1, 5, 6)
​// 应用三：数组扩容// Array类中提供了+:和:+的方式来对数组进行扩容，本质上都是产生一个新的数组// :+  在数组的末尾来新添元素，构成一个新的数组val r1 = arr :+ 3println(r1.mkString(", "))// +: 在数组的头部来新添元素，构成一个新的数组val r2 = arr.+:(3)println(r2.mkString(", "))val r3 = 3 +: arrprintln(r3.mkString(", "))val r4 = 4 +: arr :+ 3println(r4.mkString(", "))
​// 应用四：数组合并val nums1 = Array(1, 2, 3, 4, 5)val nums2 = Array(6, 7, 8, 9)// 方式一：通过++合并val v1 = nums1 ++ nums2println(v1.mkString(", "))// 方式二： ++: 或者 :++// ++:等价于++val v2 = nums1 ++: nums2println(v2.mkString(", "))val v3 = nums1 :++ nums2println(v3.mkString(", "))// 方式三：concat函数val v4 = nums1.concat(nums2)println(v4.mkString(", "))
​}
​
}

  5. 应用三

    package com.fesco.array
​
object ArrayDemo4 {
​def main(args: Array[String]): Unit = {
​// 应用五：创建连续范围的数组val r1 = Array.range(1, 5)println(r1.mkString(", "))val r2 = Array.range(0, 10, 2)println(r2.mkString(", "))
​// 应用六：用指定数据来填充数组// 创建数组，数组的所有元素默认为10// 第一个()表示数组长度// 第二个()表示填充的元素val v1 = Array.fill(5)(10)println(v1.mkString(", "))// 填充由100以内的随机数构成的长度为7的数组val v2 = Array.fill(7)((Math.random() * 100).toInt)println(v2.mkString(", "))// ({})可以选择省略()或者{}val v3 = Array.fill(7) {(Math.random() * 100).toInt}println(v3.mkString(", "))
​// 应用七：数组翻转val v4 = v3.reverseprintln(v4.mkString(", "))
​}
​
}

  6. 练习：猴子报数。15只猴子围成一圈报数，报到数字7的猴子被淘汰，下一只猴子从1重新报数，最后剩余的是哪只猴子？

    package com.fesco.array
​
object MonkeyExec {
​def main(args: Array[String]): Unit = {
​// 定义数组，表示15只猴子// 用true表示猴子的还活着，用false表示猴子被淘汰val monkeys = Array.fill(15)(true)// 定义变量来记录还剩余的猴子数量var n = 15// 定义变量来记录报数var i = 1// 定义变量来记录下标var index = 0// 只要剩余的猴子数量>1那么就需要继续报数while (n > 1) {// 先判断这只猴子是否存活if (monkeys(index)) {// 判断这只猴子是否会被淘汰if (i == 7) {// 这只猴子被淘汰monkeys(index) = false// 剩余猴子数量-1n -= 1// 下一只猴子重新报数i = 0}// 报数+1i += 1}// 下一只猴子准备index += 1if (index == monkeys.length) index = 0}println(monkeys.mkString(", "))}
​
}
可变数组(ArrayBuffer)

  1. 可变数组，类似于Java中的ArrayList，长度可以发生变化，并且可以对数组中的元素来进行增删

  2. 定义格式

    package com.fesco.array
​
import scala.collection.mutable.ArrayBuffer
​
object ArrayBufferDemo {
​def main(args: Array[String]): Unit = {
​// 定义方式// 方式一：创建了可变数组，初始大小为0val r1 = new ArrayBuffer[Int]r1.+=(5)r1 += 3println(r1)// 方式二：创建可变数组，指定初始大小val r2 = new ArrayBuffer[Int](3)r2 += 4r2 += 2r2 += 5r2 += 7println(r2)// 方式三：创建可变数组，传入初始元素val r3 = ArrayBuffer[Int](2, 7, 8, 9, 1)println(r3)
​}
​
}

  3. 基本操作

    package com.fesco.array
​
import scala.collection.mutable.ArrayBuffer
​
object ArrayBufferDemo2 {
​def main(args: Array[String]): Unit = {
​val arr = ArrayBuffer[Int](3, 4, 5, 6, 7)
​// 在末尾添加元素arr.+=(8)arr += 9arr.append(10)println(arr)// 在头部添加元素arr.prepend(2)println(arr)1 +=: arrprintln(arr)// 插入元素arr.insert(2, 11)println(arr)// 修改元素arr(0) = 0println(arr)arr.update(1, 3)println(arr)// 删除指定下标上的元素arr.remove(0)println(arr)// 删除元素3// 删除指定的元素(第一次出现)arr -= 3println(arr)// 遍历arr.foreach(println)
​}
​
}
转换
package com.fesco.array
​
import scala.collection.mutable.ArrayBuffer
​
object ArrayTransformDemo {
​def main(args: Array[String]): Unit = {
​// 可变数组 -> 不可变数组val arrBuffer = ArrayBuffer[Int](2, 3, 4, 5)val arr = arrBuffer.toArrayprintln(arr)
​// 不可变数组 -> 可变数组val array = Array[Int](1, 2, 3, 4, 5)val buffer = array.toBufferprintln(buffer)
​}
​
}
多维数组

  1. 定义格式

    package com.fesco.array
​
object DimensionDemo {
​def main(args: Array[String]): Unit = {
​// 定义格式
​// 方式一：// 定义二维数组r1，包含了3个一维数组，每一个一维数组的大小是不确定的val r1: Array[Array[Int]] = new Array[Array[Int]](3)r1(0) = new Array[Int](5)r1(1) = Array[Int](1, 2, 3, 4)
​// 方式二：// 定义二维数组r2包含了2个一维数组val r2 = Array(Array(1, 2, 3), Array(1, 3, 4, 6))println(r2(0)(1))
​// 方式三：// 通过ofDim函数来构建二维数组// 定义二维数组r3，包含了3个一维数组，每一个一维数组包含了5个元素val r3 = Array.ofDim[Int](3, 5)r3(0)(0) = 3println(r3(0)(0))
​// 一维数组，可以包含4个整数val r4 = Array.ofDim[Int](4)// 三维数组，包含了4个二维数组，每一个二维数组中包含了3个一维数组，每一个一维数组可以包含5个整数var r5 = Array.ofDim[Int](4, 3, 5)// 四维数组，包含了3个三维数组，每一个三维数组中包含了4个二维数组，每一个二维数组中包含了5个一维数组，每一个一维数组可以有2个整数var r5 = Array.ofDim[Int](3, 4, 5, 2)
​}
​
}

  2. 如果每一个一维数组等大，那么推荐使用第三种方式；如果包含的一维数组不等大，使用方式一；如果已知元素，那么使用方式二

  3. ofDim支持多维数组：一维~五维数组。Scala中不推荐超过5维的数组

  4. 练习：输入一个数字n表示行数，输出杨辉三角的前n行

    package com.fesco.array
​
import scala.io.StdIn
​
object DimensionExec {
​def main(args: Array[String]): Unit = {
​/*11 11 2 11 3 3 11 4 6 4 1...*/// 获取整数nval n = StdIn.readInt()// 定义二维数组val arr = new Array[Array[Int]](n)// 遍历数组for (i <- 0 until n) {// 初始化第i行一维数组arr(i) = new Array[Int](i + 1)// 填充元素for (j <- 0 to i) {// 每一行第一个或者最后一个元素是1if (j == 0 || j == i) arr(i)(j) = 1else arr(i)(j) = arr(i - 1)(j) + arr(i - 1)(j - 1)}println(arr(i).mkString("\t"))}
​}
​
}

列表

不可变列表(List)

  1. 在Scala中，通过List来定义不可变列表，需要注意的是，List本身是一个抽象类，所以并不能直接使用List来构建对象，需要使用它的伴生对象来构建

    package com.fesco.list
​
import scala.::
​
object ListDemo {
​def main(args: Array[String]): Unit = {
​// 方式一val list = List[Int](2, 3, 4, 5, 6)println(list)val list2 = List.apply(2, 3, 4, 5, 6)println(list2)
​// 方式二：// :: 在list之前来追加数据val list3 = 1 :: listprintln(list3)
​// 方式三：// Nil是List的子类，表示一个空列表val list4 = Nilprintln(list4)
​// 方式四：val list5 = 1 :: 2 :: 3 :: 4 :: Nilprintln(list5)}
​
}

  2. List被sealed修饰，说明List是一个密封类，那么就意味着List的子类必须和List处在同一个scala文件中，即List无法直接扩展

  3. 基本操作

    package com.fesco.list
​
object ListDemo2 {
​def main(args: Array[String]): Unit = {
​val list = List[Int](3, 4, 8, 1, 5, 9, 7)
​// 获取指定下标位置上的元素// 底层实际上是调用了父特质LinearSeq中的apply函数println(list(2))// 等价于println(list.apply(2))// 获取第一个元素// println(list(0))// 等价于println(list.head)// 获取最后一个元素println(list.last)// 追加一个元素 - 产生一个新的列表// val r1 = list :+ 6val r1 = list.:+(6)println(r1)// 在头部追加元素// 从右向左计算val r2 = 1 +: list// val r2 = list.+:(1)// 当出现:的时候，:对着谁就从谁开始计算// 如果两边都有:，那么从右向左计算// 错误的写法：list +: 1println(r2)// 或者// val r3 = list.::(1)val r3 = 1 :: list// list :: 1println(r3)// 构建了列表// 从右到左：先构建空列表List()，然后头部拆入5，在插入4val r4 = 1 :: 2 :: 3 :: 4 :: 5 :: List()// 等价于val r5 = 1 :: 2 :: 3 :: 4 :: 5 :: Nilprintln(r4)println(r5)
​}
​
}

  4. 列表的合并

    package com.fesco.list
​
object ListDemo3 {
​def main(args: Array[String]): Unit = {
​val list1 = List[Int](1, 2, 3, 4)val list2 = List[Int](5, 6, 7, 8)
​// 合并列表val r1 = list1 ++ list2println(r1)val r2 = list1 ++: list2println(r2)val r3 = list1 :++ list2println(r3)val r4 = list1.concat(list2)println(r4)val r5 = list1 ::: list2println(r5)
​}
​
}
可变列表(ListBuffer)

  1. Scala中，通过ListBuffer来定义可变列表

    package com.fesco.list
​
import scala.collection.mutable.ListBuffer
​
object ListBufferDemo {
​def main(args: Array[String]): Unit = {
​// 方式一// 调用ListBuffer类的主构造器val buffer1 = new ListBuffer[Int]()buffer1 += 4println(buffer1)// 方式二// 调用了ListBuffer伴生对象中的apply函数val buffer2 = ListBuffer[Int](1, 2, 3, 4, 5)println(buffer2)
​}
​
}

  2. 基本操作

    package com.fesco.list
​
import scala.collection.mutable.ListBuffer
​
object ListBufferDemo2 {
​def main(args: Array[String]): Unit = {
​val list = ListBuffer[Int](1, 2, 3, 4, 5)
​// 在尾部追加元素list += 4list append 7println(list)// 在头部插入元素list prepend 0// list.+=:(2)2 +=: listprintln(list)// 在指定下标位置上插入元素list.insert(3, 6)println(list)// 修改指定位置上的元素list(2) = 10list.update(3, 12)println(list)// 删除指定下标位置上的元素list.remove(0)println(list)// 删除指定的元素(第一个)list -= 3println(list)
​}
​
}

  3. 合并列表

    package com.fesco.list
​
import scala.collection.mutable.ListBuffer
​
object ListBufferDemo3 {
​def main(args: Array[String]): Unit = {
​val list1 = ListBuffer[Int](1, 2, 3)val list2 = ListBuffer[Int](4, 5, 6)
​// 将list1和list2合并// ++合并之后产生一个新的列表，而不是修改原列表val r1 = list1 ++ list2println(r1)// 要求：将list2中的数据合并到list1中list1 ++= list2println(list1)// 获取list1中有而list3中没有的数据 - 差集val list3 = ListBuffer[Int](1, 3, 5, 7)list1 --= list3println(list1)
​}
​
}

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