区间
Kotlin官网:Other-Ranges
区间表达式通过运算符..
的函数rangeTo
实现,in
和!in
表示区间内/不在区间内。
comparable可比较类型都可以获取区间,Kotlin针对基本类型做了优化:
if (i in 1..10) { // equivalent of 1 <= i && i <= 10
println(i)
}
整型的区间(IntRange
, LongRange
, CharRange
)可以用来遍历,编译器会转换成基于下标的for循环:
for (i in 1..4) print(i) // prints "1234"
for (i in 4..1) print(i) // prints nothing
如果要倒序遍历,使用downTo函数:
for (i in 4 downTo 1) print(i) // prints "4321"
如果步进不是默认的1,使用step
函数自定义步进:
for (i in 1..4 step 2) print(i) // prints "13"
for (i in 4 downTo 1 step 2) print(i) // prints "42"
如果不想包含右边界(左闭右开)使用until函数:
for (i in 1 until 10) { // i in [1, 10), 10 is excluded
println(i)
}
原理
区间由基础接口ClosedRange<T>
实现,定义了一个封闭区间,包含起点和终点(含终点)。
遍历通过级数progression实现,有IntProgression, LongProgression, CharProgression等等实现类。
progression是Iterable<N>
的子类,N可以是Int, Long或Char,可以用来for循环。progression遍历等价于Java中的for循环:
for (int i = first; i != last; i += step) {
// ...
}
整型类型的..
运算符会创建一个同时实现了ClosedRange<T>
和xxxProgression
的实例。例如,IntRange
实现了CloseRange<Int>
并继承IntProgression
,IntRange包含IntProgrossion的所有功能。downTo函和step函数的返回值也是xxxProgression。
progression是由xxxProgression的伴生对象的fromClosedRange
函数创建的:
IntProgression.fromClosedRange(start, end, step)
last是用来确定循环终点,根据传入的起点、终点和步进计算出来,表示递增不能超过的最大值或者递减不能小于的最小值,并保证(last - first) % step == 0
工具函数
rangeTo()
整型的rangeTo直接调用的xxxRange类的构造函数:
class Int {
//...
operator fun rangeTo(other: Long): LongRange = LongRange(this, other)
//...
operator fun rangeTo(other: Int): IntRange = IntRange(this, other)
//...
}
浮点型没有自己实现rangeTo,使用的Comparable的实现:
public operator fun <T: Comparable<T>> T.rangeTo(that: T): ClosedRange<T>
Comparable的返回值不能用来遍历。
downTo()
所有整型都有的扩展函数:
fun Long.downTo(other: Int): LongProgression {
return LongProgression.fromClosedRange(this, other.toLong(), -1L)
}
fun Byte.downTo(other: Int): IntProgression {
return IntProgression.fromClosedRange(this.toInt(), other, -1)
}
reversed()
xxxProgression类的扩展函数,返回一个倒序级数:
fun IntProgression.reversed(): IntProgression {
return IntProgression.fromClosedRange(last, first, -step)
}
step()
xxxProgression类的扩展函数,返回自定义步进的级数。
步进必须是正的,所以不能用负步进实现反向遍历:
fun IntProgression.step(step: Int): IntProgression {
if (step <= 0) throw IllegalArgumentException("Step must be positive, was: $step")
return IntProgression.fromClosedRange(first, last, if (this.step > 0) step else -step)
}
fun CharProgression.step(step: Int): CharProgression {
if (step <= 0) throw IllegalArgumentException("Step must be positive, was: $step")
return CharProgression.fromClosedRange(first, last, if (this.step > 0) step else -step)
}
由于要保持(last - first) % step == 0
,所以不同步进对应的last的值会不同,例如:
(1..12 step 2).last == 11 // progression with values [1, 3, 5, 7, 9, 11]
(1..12 step 3).last == 10 // progression with values [1, 4, 7, 10]
(1..12 step 4).last == 9 // progression with values [1, 5, 9]