第五课尚硅谷Scala语言学习-常用集合类型学习

道教儒佛电磁波

于 2022-10-17 00:20:48 发布

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文章标签： scala 开发语言

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本文详细介绍了Scala中的集合类型，包括不可变与可变数组、列表、Set和Map的使用，以及元组的概念。通过示例展示了如何创建、访问、修改这些集合，并探讨了不可变与可变集合的区别。此外，还涵盖了多维数组的操作和元组的访问方法。

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第五课尚硅谷Scala语言学习-常用集合类型学习

文章目录

第五课尚硅谷Scala语言学习-常用集合类型学习

第一节集合类型简介

Scala 的集合有三大类：序列 Seq、集 Set、映射 Map，所有的集合都扩展自 Iterable特质。
对于几乎所有的集合类，Scala 都同时提供了可变和不可变的版本，分别位于以下两个包
- 不可变集合：scala.collection.immutable
- 可变集合： scala.collection.mutable
Scala 不可变集合，就是指该集合对象不可修改，每次修改就会返回一个新对象，而不会对原对象进行修改。类似于 java 中的 String 对象
Scala 可变集合，就是这个集合可以直接对原对象进行修改，而不会返回新的对象。类于 java 中 StringBuilder 对象。
建议：在操作集合的时候，不可变用符号，可变用方法
不可变集合继承图
- Set、Map 是 Java 中也有的集合
- Seq 是 Java 没有的，我们发现 List 归属到 Seq 了，因此这里的 List 就和 Java 不是同一个概念了
- 我们前面的 for 循环有一个 1 to 3，就是 IndexedSeq 下的 Range
- String 也是属于 IndexedSeq, 虚线表示隐式转换
- 我们发现经典的数据结构比如 Queue 和 Stack 被归属到 LinearSeq(线性序列)
- 大家注意 Scala 中的 Map 体系有一个 SortedMap，说明 Scala 的 Map 可以支持排序
- IndexedSeq 和 LinearSeq 的区别：
  - IndexedSeq 是通过索引来查找和定位，因此速度快，比如 String 就是一个索引集合，通过索引即可定位
  - LinearSeq 是线型的，即有头尾的概念，这种数据结构一般是通过遍历来查找
可变集合继承图

第二节数组

2.1 不可变数组

第一种方式定义数组
- new 是关键字
- [Int]是指定可以存放的数据类型，如果希望存放任意数据类型，则指定 Any
- (10)，表示数组的大小，确定后就不可以变化
第二种方式定义数组
- 在定义数组时，直接赋初始值
- 使用 apply 方法创建数组对象

// 定义
val arr1 = new Array[Int](10) // 第一种方式
val arr1 = Array(1, 2) // 第二种方式

案例实操

package chapter07

object Test01_ImmutableArray {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 1. 创建数组
    val arr: Array[Int] = new Array[Int](5)
    // 另一种创建方式
    val arr2 = Array(12, 37, 42, 58, 97)
    println(arr)

    // 2. 访问元素
    println(arr(0))
    println(arr(1))
    println(arr(4))
//    println(arr(5))

    arr(0) = 12
    arr(4) = 57
    println(arr(0))
    println(arr(1))
    println(arr(4))

    println("========================")

    // 3. 数组的遍历
    // 1) 普通for循环
    for (i <- 0 until arr.length){
      println(arr(i))
    }

    for (i <- arr.indices) println(arr(i))

    println("---------------------")

    // 2) 直接遍历所有元素，增强for循环
    for (elem <- arr2) println(elem)

    println("---------------------")

    // 3) 迭代器
    val iter = arr2.iterator

    while (iter.hasNext)
      println(iter.next())

    println("---------------------")

    // 4) 调用foreach方法
    arr2.foreach( (elem: Int) => println(elem) )

    arr.foreach( println )

    println(arr2.mkString("--"))

    println("========================")
    // 4. 添加元素
    val newArr = arr2.:+(73)
    println(arr2.mkString("--"))
    println(newArr.mkString("--"))

    val newArr2 = newArr.+:(30)
    println(newArr2.mkString("--"))

    val newArr3 = newArr2 :+ 15
    val newArr4 = 19 +: 29 +: newArr3 :+ 26 :+ 73
    println(newArr4.mkString(", "))
  }
}

2.2 可变数组

定义变长数组
- [Any]存放任意数据类型
- (3, 2, 5)初始化好的三个元素
- ArrayBuffer 需要引入 scala.collection.mutable.ArrayBuffer

val arr01 = ArrayBuffer[Any](3, 2, 5)

案例实操
- ArrayBuffer 是有序的集合
- 增加元素使用的是 append 方法()，支持可变参数
不可变数组与可变数组的转换
- arr1.toBuffer //不可变数组转可变数组
- arr2.toArray //可变数组转不可变数组
- arr2.toArray 返回结果才是一个不可变数组，arr2 本身没有变化
- arr1.toBuffer 返回结果才是一个可变数组，arr1 本身没有变化

package chapter07

import scala.collection.mutable
import scala.collection.mutable.ArrayBuffer

object Test02_ArrayBuffer {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 1. 创建可变数组
    val arr1: ArrayBuffer[Int] = new ArrayBuffer[Int]()
    val arr2 = ArrayBuffer(23, 57, 92)

    println(arr1)
    println(arr2)

    // 2. 访问元素
//    println(arr1(0))     // error
    println(arr2(1))
    arr2(1) = 39
    println(arr2(1))

    println("======================")
    // 3. 添加元素
    val newArr1 = arr1 :+ 15
    println(arr1)
    println(newArr1)
    println(arr1 == newArr1)

    val newArr2 = arr1 += 19
    println(arr1)
    println(newArr2)
    println(arr1 == newArr2)
    newArr2 += 13
    println(arr1)

    77 +=: arr1
    println(arr1)
    println(newArr2)

    arr1.append(36)
    arr1.prepend(11, 76)
    arr1.insert(1, 13, 59)
    println(arr1)

    arr1.insertAll(2, newArr1)
    arr1.prependAll(newArr2)

    println(arr1)

    // 4. 删除元素
    arr1.remove(3)
    println(arr1)

    arr1.remove(0, 10)
    println(arr1)

    arr1 -= 13
    println(arr1)

    // 5. 可变数组转换为不可变数组
    val arr: ArrayBuffer[Int] = ArrayBuffer(23, 56, 98)
    val newArr: Array[Int] = arr.toArray
    println(newArr.mkString(", "))
    println(arr)

    // 6. 不可变数组转换为可变数组
    val buffer: mutable.Buffer[Int] = newArr.toBuffer
    println(buffer)
    println(newArr)
  }
}

2.3 多维数组

多维数组定义

// 说明：二维数组中有三个一维数组，每个一维数组中有四个元素
val arr = Array.ofDim[Double](3,4)

案例实操

package chapter07

object Test03_MulArray {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 1. 创建二维数组
    val array: Array[Array[Int]] = Array.ofDim[Int](2, 3)

    // 2. 访问元素
    array(0)(2) = 19
    array(1)(0) = 25

    println(array.mkString(", "))
    for (i <- 0 until array.length; j <- 0 until array(i).length){
      println(array(i)(j))
    }
    for (i <- array.indices; j <- array(i).indices){
      print(array(i)(j) + "\t")
      if (j == array(i).length - 1) println()
    }

    array.foreach(line => line.foreach(println))

    array.foreach(_.foreach(println))
  }
}

第三节列表List

3.1 不可变 List

List 默认为不可变集合
创建一个 List（数据有顺序，可重复）
遍历 List
List 增加数据
集合间合并：将一个整体拆成一个一个的个体，称为扁平化
取指定数据
空集合 Nil

package chapter07

object Test04_List {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 1. 创建一个List
    val list1 = List(23, 65, 87)
    println(list1)

    // 2. 访问和遍历元素
    println(list1(1))
//    list1(1) = 12 // 这里不能直接赋值 没有update的方法
    list1.foreach(println)

    // 3. 添加元素
    val list2 = 10 +: list1
    val list3 = list1 :+ 23
    println(list1)
    println(list2)
    println(list3)

    println("==================")
    // 把51 添加到列表前面
    val list4 = list2.::(51)
    println(list4)
	
	// 一边用.::创建一个列表 而不是添加元素在列表前面
    val list5 = Nil.::(13)
    println(list5)

    val list6 = 73 :: 32 :: Nil
    val list7 = 17 :: 28 :: 59 :: 16 :: Nil
    println(list7)

    // 4. 合并列表 
    // list6作为一个整体和list7合并
    val list8 = list6 :: list7
    println(list8)

    // list6每个元素拿出来和list7合并
    val list9 = list6 ::: list7
    println(list9)
      
    // list6每个元素拿出来和list7合并
    val list10 = list6 ++ list7
    println(list10)

  }
}

3.2 可变 ListBuffer

创建一个可变集合 ListBuffer
向集合中添加数据
打印集合数据

package chapter07

import scala.collection.mutable.ListBuffer

object Test05_ListBuffer {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 1. 创建可变列表
    val list1: ListBuffer[Int] = new ListBuffer[Int]()
    val list2 = ListBuffer(12, 53, 75)

    println(list1)
    println(list2)

    println("==============")

    // 2. 添加元素
    list1.append(15, 62)
    list2.prepend(20)

    list1.insert(1, 19, 22)

    println(list1)
    println(list2)

    println("==============")

    31 +=: 96 +=: list1 += 25 += 11
    println(list1)

    println("==============")
    // 3. 合并list
    val list3 = list1 ++ list2
    println(list1)
    println(list2)

    println("==============")

    list1 ++=: list2
    println(list1)
    println(list2)

    println("==============")

    // 4. 修改元素
    list2(3) = 30
    list2.update(0, 89)
    println(list2)

    // 5. 删除元素
    list2.remove(2)
    list2 -= 25
    println(list2)
  }
}

第四节 Set 集合

4.1 不可变 Set

默认情况下，Scala使用的是不可变集合，如果你想使用可变集合，需要引用scala.collection.mutable.Set包
Set 默认是不可变集合，数据无序
数据不可重复
遍历集合

package chapter07

object Test06_ImmutableSet {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 1. 创建set
    val set1 = Set(13, 23, 53, 12, 13, 23, 78)
    println(set1)

    println("==================")

    // 2. 添加元素
    val set2 = set1 + 129
    println(set1)
    println(set2)
    println("==================")

    // 3. 合并set
    val set3 = Set(19, 13, 23, 53, 67, 99)
    val set4 = set2 ++ set3
    println(set2)
    println(set3)
    println(set4)

    // 4. 删除元素
    val set5 = set3 - 13
    println(set3)
    println(set5)
  }
}

4.2 可变 mutable.Set

创建可变集合 mutable.Set
打印集合
集合添加元素
向集合中添加元素，返回一个新的 Set
删除数据

package chapter07

import scala.collection.mutable

object Test07_MutableSet {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 1. 创建set
    val set1: mutable.Set[Int] = mutable.Set(13, 23, 53, 12, 13, 23, 78)
    println(set1)

    println("==================")

    // 2. 添加元素
    val set2 = set1 + 11
    println(set1)
    println(set2)

    set1 += 11
    println(set1)

    val flag1 = set1.add(10)
    println(flag1)
    println(set1)
    val flag2 = set1.add(10)
    println(flag2)
    println(set1)

    println("==================")

    // 3. 删除元素
    set1 -= 11
    println(set1)

    val flag3 = set1.remove(10)
    println(flag3)
    println(set1)
    val flag4 = set1.remove(10)
    println(flag4)
    println(set1)

    println("==================")

    // 4. 合并两个Set
    // val set3 =
  }
}

第五节 Map 集合

5.1 不可变 Map

Scala 中的 Map 和 Java 类似，也是一个散列表，它存储的内容也是键值对（key-value）映射
创建不可变集合 Map
循环打印
访问数据
如果 key 不存在，返回 0

package chapter07

object Test08_ImmutableMap {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 1. 创建map
    val map1: Map[String, Int] = Map("a" -> 13, "b" -> 25, "hello" -> 3)
    println(map1)
    println(map1.getClass)

    println("==========================")
    // 2. 遍历元素
    map1.foreach(println)
    map1.foreach( (kv: (String, Int)) => println(kv) )

    println("============================")

    // 3. 取map中所有的key 或者 value
    for (key <- map1.keys){
      println(s"$key ---> ${map1.get(key)}")
    }

    // 4. 访问某一个key的value
    println("a: " + map1.get("a").get)
    println("c: " + map1.get("c"))
    println("c: " + map1.getOrElse("c", 0))

    println(map1("a"))
  }
}

5.2 可变 Map

创建可变集合
打印集合
向集合增加数据
删除数据
修改数据

package chapter07

import scala.collection.mutable

object Test09_MutableMap {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 1. 创建map
    val map1: mutable.Map[String, Int] = mutable.Map("a" -> 13, "b" -> 25, "hello" -> 3)
    println(map1)
    println(map1.getClass)

    println("==========================")

    // 2. 添加元素
    map1.put("c", 5)
    map1.put("d", 9)
    println(map1)

    map1 += (("e", 7))
    println(map1)

    println("====================")

    // 3. 删除元素
    println(map1("c"))
    map1.remove("c")
    println(map1.getOrElse("c", 0))

    map1 -= "d"
    println(map1)

    println("====================")

    // 4. 修改元素
    map1.update("c", 5)
    map1.update("e", 10)
    println(map1)

    println("====================")

    // 5. 合并两个Map
    val map2: Map[String, Int] = Map("aaa" -> 11, "b" -> 29, "hello" -> 5)
//    map1 ++= map2
    println(map1)
    println(map2)

    println("---------------------------")
    val map3: Map[String, Int] = map2 ++ map1
    println(map1)
    println(map2)
    println(map3)
  }
}

第六节元组

元组也是可以理解为一个容器，可以存放各种相同或不同类型的数据。说的简单点，就是将多个无关的数据封装为一个整体，称为元组。
注意：元组中最大只能有 22 个元素。
案例实操
- 声明元组的方式：(元素 1，元素 2，元素 3)
- 访问元组
- Map 中的键值对其实就是元组,只不过元组的元素个数为 2，称之为对偶

package chapter07

object Test10_Tuple {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    // 1. 创建元组
    val tuple: (String, Int, Char, Boolean) = ("hello", 100, 'a', true)
    println(tuple)

    // 2. 访问数据
    println(tuple._1)
    println(tuple._2)
    println(tuple._3)
    println(tuple._4)

    println(tuple.productElement(1))

    println("====================")
    // 3. 遍历元组数据
    for (elem <- tuple.productIterator)
      println(elem)

    // 4. 嵌套元组
    val mulTuple = (12, 0.3, "hello", (23, "scala"), 29)
    println(mulTuple._4._2)
  }
}