Scala模式匹配

最新推荐文章于 2025-01-06 06:07:13 发布

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switch

与default等效的是捕获所有的case_ 模式。如果没有模式匹配，抛出MatchError，每个case中，不用break语句。可以在match中使用任何类型，而不仅仅是数字。举例如下：

var result = 0;
val op : Char = '-'

op match {
  case '+' => result = 1
  case '-' => result = -1
  case _ => result = 0
}
println(result)

守卫

像if表达式一样，match也提供守卫功能，守卫可以是任何Boolean条件

for (ch <- "+-3!") {
  var sign = 0
  var digit = 0

  ch match {
    case '+' => sign = 1
    case '-' => sign = -1
    case _ if ch.toString.equals("3") => digit = 3
    case _ => sign = 0
  }
  println(ch + " " + sign + " " + digit)
}

模式中的变量

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

val str = "+-3!"
for (i <- str.indices) {
  var sign = 0
  var digit = 0
  str(i) match {
    case '+' => sign = 1
    case '-' => sign = -1
    case ch if Character.isDigit(ch) => digit = Character.digit(ch, 10)
    case _ =>
  }
  println(str(i) + " " + sign + " " + digit)
}

类型模式

可以匹配对象的任意类型，但是不能直接匹配泛型类型，这样描述比较抽象，看下面的例子：这样做的意义在于，避免了使用isInstanceOf和asInstanceOf方法

val a = 8
  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")
  val r1 = obj match {
    case x: Int => x
    case s: String => s.toInt
    case BigInt => -1 //不能这么匹配
    case _: BigInt => Int.MaxValue
    case m: Map[String, Int] => "Map[String, Int]类型的Map集合"
    case m: Map[_, _] => "Map集合"
    case a: Array[Int] => "It's an Array[Int]"
    case a: Array[String] => "It's an Array[String]"
    case a: Array[_] => "It's an array of something other than Int"
    case _ => 0
  }
  println(r1 + ", " + r1.getClass.getName)

Map类型的泛型在匹配的时候，会自动删除泛型类型，只会匹配到Map类型，而不会精确到Map里面的泛型类型

匹配数组、列表、元组

Array(0) 匹配只有一个元素且为0的数组。

Array(x,y) 匹配数组有两个元素，并将两个元素赋值为x和y。

Array(0,_*) 匹配数组以0开始。

匹配数组

for (arr <- Array(Array(0), Array(1, 0), Array(0, 1, 0), Array(1, 1, 0), Array(1, 1, 0, 1))) {
  val result = arr match {
    case Array(0) => "0"
    case Array(x, y) => x + " " + y
    case Array(x, y, z) => x + " " + y + " " + z
    case Array(0, _*) => "0..."
    case _ => "something else"
  }
  println(result)}

匹配列表
与匹配数组相似，同样可以应用于列表

for (lst <- Array(List(0), List(1, 0), List(0, 0, 0), List(1, 0, 0))) {
  val result = lst match {
    case 0 :: Nil => "0"
    case x :: y :: Nil => x + " " + y
    case 0 :: tail => "0 ..."
    case _ => "something else"
  }
  println(result)
}

匹配元组

for (pair <- Array((0, 1), (1, 0), (1, 1))) {
  val result = pair match {
    case (0, _) => "0 ..."
    case (y, 0) => y + " 0"
    case _ => "neither is 0"
  }
  println(result)
}

提取器

模式匹配，什么才算是匹配呢？即，case中unapply方法返回some集合则为匹配成功，返回none集合则为匹配失败。下面我们来看几个例子做详细探讨。

unapply
--调用unapply，传入number
--接收返回并判断返回值是None还是Some
--如果是Some，则将其解开，并将其中的值赋给n（就是case Square(n)中的n）

创建object Square：
object Square {
  def unapply(z: Double): Option[Double] = Some(math.sqrt(z))
}
模式匹配使用：
val number: Double = 36.0
number match {
  case Square(n) => println(s"square root of $number is $n")
  case _ => println("nothing matched")
}

unapplySeq
--调用unapplySeq，传入nameString
--接受返回值并判断返回值是None，还是Some
--如果是Some，则将其解开
--判断解开之后得到的sequere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，third

创建object Names：
object Names {
  def unapplySeq(str: String): Option[Seq[String]] = {
    if (str.contains(",")) Some(str.split(","))
    else None
  }
}
模式匹配使用：
val namesString = "Alice,Bob,Thomas"
namesString match {
  case Names(first, second, third) => {
    println("the string contains three people's names")
    println(s"$first $second $third")
  }
  case _ => println("nothing matched")
}

变量声明中的模式

match中每一个case都可以单独提取出来，意思是一样的，如下：

val (x, y) = (1, 2)
val (q, r) = BigInt(10) /% 3
val arr = Array(1, 7, 2, 9)
val Array(first, second, _*) = arr
println(first, second)

for表达式中的模式

import scala.collection.JavaConverters._
for ((k, v) <- System.getProperties.asScala)
  println(k + " -> " + v)
for ((k, "") <- System.getProperties.asScala)
  println(k)
for ((k, v) <- System.getProperties.asScala if v == "")
  println(k)

for中匹配会自动忽略失败的匹配

样例类

样例类首先是类，除此之外它是为模式匹配而优化的类，样例类用case关键字进行声明

样例类的创建

abstract class Amount
case class Dollar(value: Double) extends Amount
case class Currency(value: Double, unit: String) extends Amount
case objectNothing extends Amount

当有一个类型为Amount的对象时，我们可以用模式匹配来匹配他的类型，并将属性值绑定到变量

for (amt <- Array(Dollar(1000.0),Currency(1000.0, "EUR"), Nothing)) {

valresult = amt match {

case Dollar(v) => "$" + v

case Currency(_, u) => u

case Nothing => ""

}

println(amt + ": " + result)

}

当你声明样例类时，如下几件事情会自动发生：
--构造其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）
--在半生对象中提供apply方法让你不用new关键字就能构造出相应的对象，比如Dollar(29.95)或Currency(29.95, "EUR")
--提供unapply方法让模式匹配可以工作
--将生成toString、equals、hashCode和copy方法——除非显式地给出这些方法的定义。
除上述外，样例类和其他类型完全一样。你可以添加方法和字段，扩展它们。

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。

val amt = Currency(29.95, "EUR")
val price = amt.copy(value = 19.95)
println(amt)
println(price)
println(amt.copy(unit = "CHF"))

case语句的中置表达式

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，你可以在case语句中使用中置表示法。比如可以匹配一个List序列。

List(1, 7, 2, 9) match {
  case first :: second :: rest => println(first + second + rest.length)
  case _ => 0
}

匹配嵌套结构

创建样式类

abstract class Item
case class Article(description: String,price: Double) extends Item
case class Bundle(description: String, discount:Double, item: Item*) extends Item

匹配嵌套结构

val sale = Bundle("愚人节大甩卖系列", 10,

Article("《九阴真经》", 40),

Bundle("从出门一条狗到装备全发光的修炼之路系列", 20,

Article("《如何快速捡起地上的装备》", 80),

Article("《名字起得太长躲在树后容易被地方发现》",30)))

将descr绑定到第一个Article的描述

val result1 = sale match {
case Bundle(_, _, Article(descr, _), _*) => descr
}
通过@表示法将嵌套的值绑定到变量。_*绑定剩余Item到rest

val result2 = sale match {
case Bundle(_, _, art @ Article(_, _), rest @ _*) => (art, rest)
}
不使用_*绑定剩余Item到rest

val result3 = sale match {
case Bundle(_, _, art @ Article(_, _), rest) => (art, rest)
}
计算某个Item价格的函数，并调用

def price(it: Item): Double = {
itmatch {
case Article(_, p) => p
case Bundle(_, disc, its@_*) => its.map(price _).sum - disc
}
}

密封类（sealed）

如果想让case类的所有子类都必须在申明该类的相同的文件中定义，可以将样例类的通用超类声明为sealed，叫做密封类，密封就是外部用户不能在其他文件中定义子类。

模拟枚举

样例类可以模拟出枚举类型

创建密封样例类（非密封也行，为了用一下sealed关键字）

sealed abstractclass TrafficLightColor
case object Redextends TrafficLightColor
case object Yellowextends TrafficLightColor
case object Green extends TrafficLightColor
模拟枚举

for (color <- Array(Red, Yellow, Green))
println(
   color match {
     case Red => "stop"
     case Yellow => "slowly"
     case Green => "go"
})

偏函数

偏函数，它只对会作用于指定类型的参数或指定范围值的参数实施计算。偏函数是个特质其的类型为PartialFunction[A,B],其中接收一个类型为A的参数，返回一个类型为B的结果。其有个重要的函数就是：
def isDefinedAt(x: A): Boolean //作用是判断传入来的参数是否在这个偏函数所处理的范围内

val f: PartialFunction[Char, Int] = {
  case '+' => 1
  case '-' => -1
}
println(f('-'))
println(f.isDefinedAt('0'))
println(f('+'))

定义一个将List集合里面数据+1的偏函数

def f2: PartialFunction[Any, Int] = {
  case i: Int => i + 1
}
val rf2 = List(1, 3, 5, "seven") collect f2