Scala系列（5）-元组、列表、集、映射

1. 元组

元组可以用来包含一组不同类型的值。例如：姓名，年龄，性别，出生年月。元组的元素是不可变的。

1.1 定义元组

语法

1、使用括号来定义元组
val/var 元组 = (元素1, 元素2, 元素3....)
2、使用箭头来定义元组（元组只有两个元素）
val/var 元组 = 元素1->元素2

示例

// 定义一个学生的元组  使用括号
scala> val s = (1, "zhangsan", 20, "beijing")
s: (Int, String, Int, String) = (1,zhangsan,20,beijing)
// 使用箭头来定义元组（元组只有两个元素）
scala> val a = "zhangsan" -> 20
a: (String, Int) = (zhangsan,20)

1.2 访问元组

使用_1、_2、_3....来访问元组中的元素，_1表示访问第一个元素，依次类推

示例

scala> val a = "zhangsan" -> "male"
a: (String, String) = (zhangsan,male)

// 获取第一个元素
scala> a._1
res41: String = zhangsan

// 获取第二个元素
scala> a._2
res42: String = male

2. 列表

列表是scala中最重要的、也是最常用的数据结构。List具备以下性质：

• 可以保存重复的值
• 有先后顺序

在scala中，也有两种列表，一种是不可变列表、另一种是可变列表

2.1 不可变列表

语法

使用List(元素1, 元素2, 元素3, ...)来创建一个不可变列表(列表的元素、长度都是不可变)

val/var 变量名 = List(元素1, 元素2, 元素3...)

使用Nil创建一个不可变的空列表

val/var 变量名 = Nil

使用::方法创建一个不可变列表

// 使用**::**拼接方式来创建列表，必须在最后添加一个**Nil**
val/var 变量名 = 元素1 :: 元素2 :: Nil

示例

scala> val a = List(1,2,3,4)
a: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

// 使用Nil创建一个不可变的空列表
scala> val a = Nil
a: scala.collection.immutable.Nil.type = List()

// 使用`::`方法创建列表，包含-2、-1两个元素
scala> val a = -2 :: -1 :: Nil
a: List[Int] = List(-2, -1)

2.2 可变列表

可变列表就是列表的元素、长度都是可变的。

要使用可变列表，先要导入import scala.collection.mutable.ListBuffer

定义

使用ListBuffer[元素类型]()创建空的可变列表，语法结构：

val/var 变量名 = ListBuffer[Int]()

使用ListBuffer(元素1, 元素2, 元素3...)创建可变列表，语法结构：

val/var 变量名 = ListBuffer(元素1，元素2，元素3...)

示例

// 创建空的整形可变列表  
scala> val a = ListBuffer[Int]()
  a: scala.collection.mutable.ListBuffer[Int] = ListBuffer()


// 创建一个可变列表，包含以下元素：1,2,3,4
scala> val list = ListBuffer(1,2,3,4)
list: scala.collection.mutable.ListBuffer[Int] = ListBuffer(1, 2, 3, 4)

2.3 可变列表操作

• 获取元素（使用括号访问(索引值)）
• 添加元素（+=）
• 追加一个列表（++=）
• 更改元素（使用括号获取元素，然后进行赋值）
• 删除元素（-=）
• 转换为List（toList）
• 转换为Array（toArray）

示例

参考代码

// 导入可变列表
scala> import scala.collection.mutable.ListBuffer
import scala.collection.mutable.ListBuffer

// 创建可变列表
scala> val a = ListBuffer(1,2,3)
a: scala.collection.mutable.ListBuffer[Int] = ListBuffer(1, 2, 3)

// 获取第一个元素
scala> a(0)
res19: Int = 1

// 追加一个元素
scala> a += 4
res20: a.type = ListBuffer(1, 2, 3, 4)

// 追加一个列表
scala> a ++= List(5,6,7)
res21: a.type = ListBuffer(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)

// 删除元素
scala> a -= 7
res22: a.type = ListBuffer(1, 2, 3, 4, 5, 6)

// 转换为不可变列表 但是a本身还是可变列表，只不过是生成了一个新的列表
scala> a.toList
res23: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5, 6)

// 转换为数组    但是a本身还是可变列表，只不过是生成了一个新的数组
scala> a.toArray
res24: Array[Int] = Array(1, 2, 3, 4, 5, 6)

2.4 列表常用操作

以下是列表常用的操作

• 判断列表是否为空（isEmpty）
• 拼接两个列表（++）
• 获取列表的首个元素（head）和剩余部分(tail)
• 反转列表（reverse）
• 获取前缀（take）、获取后缀（drop）
• 扁平化（flaten）
• 拉链（zip）和拉开（unzip）
• 转换字符串（toString）
• 生成字符串（mkString）
• 并集（union）
• 交集（intersect）
• 差集（diff）

scala> val a = List(1,2,3)
a: List[Int] = List(1, 2, 3)
// 1、判断列表是否为空
scala> a.isEmpty
res51: Boolean = false
// 2、拼接两个列表
scala> val b = List(4,5,6)
b: List[Int] = List(4, 5, 6)

scala> a ++ b
res52: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5, 6)
// 3、获取列表的首个元素和剩余部分
scala> a.head
res4: Int = 1

scala> a.tail
res5: List[Int] = List(2, 3)
// 4、反转列表
scala> a.reverse
res6: List[Int] = List(3, 2, 1)
// 5、获取列表前缀和后缀
scala> a.take(2)
res56: List[Int] = List(1, 2)

scala> a.drop(2)
res60: List[Int] = List(3)

//6、扁平化(压平)   扁平化表示将列表中的列表中的所有元素放到一个列表中。
scala> val a = List(List(1,2), List(3), List(4,5))
a: List[List[Int]] = List(List(1, 2), List(3), List(4, 5))

scala> a.flatten
res0: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5)

// 7、拉链与拉开
// 拉链：使用zip将两个列表，组合成一个元素为元组的列表
scala> val a = List("zhangsan", "lisi", "wangwu")
a: List[String] = List(zhangsan, lisi, wangwu)

scala> val b = List(19, 20, 21)
b: List[Int] = List(19, 20, 21)

scala> a.zip(b)
res1: List[(String, Int)] = List((zhangsan,19), (lisi,20), (wangwu,21))
// 拉开：将一个包含元组的列表，解开成包含两个列表的元组
scala> res1.unzip
res2: (List[String], List[Int]) = (List(zhangsan, lisi, wangwu),List(19, 20, 21))

//8、转换字符串  toString方法可以返回List中的所有元素

scala> val a = List(1,2,3,4)
a: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

scala> println(a.toString)
List(1, 2, 3, 4)

// 9、生成字符串  可以将元素以分隔符拼接起来。默认没有分隔符
scala> val a = List(1,2,3,4)
a: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

scala> a.mkString
res7: String = 1234

scala> a.mkString(":")
res8: String = 1:2:3:4

// 10、并集  两个列表取并集，不去重
scala> val a1 = List(1,2,3,4)
a1: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

scala> val a2 = List(3,4,5,6)
a2: List[Int] = List(3, 4, 5, 6)

// 并集操作
scala> a1.union(a2)
res17: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 3, 4, 5, 6)

// 可以调用distinct去重
scala> a1.union(a2).distinct
res18: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5, 6)

// 11、交集
scala> val a1 = List(1,2,3,4)
a1: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

scala> val a2 = List(3,4,5,6)
a2: List[Int] = List(3, 4, 5, 6)

scala> a1.intersect(a2)
res19: List[Int] = List(3, 4)
// 12、差集  a1.diff(a2)，表示获取a1在a2中不存在的元素
scala> val a1 = List(1,2,3,4)
a1: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

scala> val a2 = List(3,4,5,6)
a2: List[Int] = List(3, 4, 5, 6)

scala> a1.diff(a2)
res24: List[Int] = List(1, 2)

3. Set

Set(集)是代表没有重复元素的集合。Set具备以下性质：

1. 元素不重复
2. 不保证插入顺序

3.1 不可变集

3.1.1 定义

语法

创建一个空的不可变集，语法格式：

val/var 变量名 = Set[类型]()

给定元素来创建一个不可变集，语法格式：

val/var 变量名 = Set(元素1, 元素2, 元素3...)

示例

// 定义一个空的不可变集
scala> val a = Set[Int]()
a: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set()
// 定义一个不可变集，保存以下元素：1,1,3,2,4,8
scala> val a = Set(1,1,3,2,4,8)
a: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(1, 2, 3, 8, 4)

3.1.2 基本操作

• 获取集的大小（size）
• 遍历集（和遍历数组一致）
• 添加一个元素，生成一个Set（+）
• 拼接两个集，生成一个Set（++）
• 拼接集和列表，生成一个Set（++）

参考代码

// 创建集
scala> val a = Set(1,1,2,3,4,5)
a: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(5, 1, 2, 3, 4)

// 获取集的大小
scala> a.size
res0: Int = 5

// 遍历集
scala> for(i <- a) println(i)

// 删除一个元素 本身a不变，只是生成了另外的一个集
scala> a - 1
res5: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(5, 2, 3, 4)

// 拼接两个集
scala> a ++ Set(6,7,8)
res2: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(5, 1, 6, 2, 7, 3, 8, 4)

// 拼接集和列表
scala> a ++ List(6,7,8,9)
res6: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(5, 1, 6, 9, 2, 7, 3, 8, 4)

3.2 可变集

定义

手动导入：import scala.collection.mutable.Set

scala> val a = Set(1,2,3,4)
a: scala.collection.mutable.Set[Int] = Set(1, 2, 3, 4)                          

// 添加元素
scala> a += 5
res25: a.type = Set(1, 5, 2, 3, 4)

// 删除元素
scala> a -= 1
res26: a.type = Set(5, 2, 3, 4)

4. 映射

Map可以称之为映射。它是由键值对组成的集合。在scala中，Map也分为不可变Map和可变Map。

4.1 不可变Map

定义

语法

val/var map = Map(键->值, 键->值, 键->值...)	// 推荐，可读性更好
val/var map = Map((键, 值), (键, 值), (键, 值), (键, 值)...)

示例

scala> val map = Map("zhangsan"->30, "lisi"->40)
map: scala.collection.immutable.Map[String,Int] = Map(zhangsan -> 30, lisi -> 40)

scala> val map = Map(("zhangsan", 30), ("lisi", 30))
map: scala.collection.immutable.Map[String,Int] = Map(zhangsan -> 30, lisi -> 30)

// 根据key获取value
scala> map("zhangsan")
res10: Int = 30

4.2 可变Map

定义

定义语法与不可变Map一致。但定义可变Map需要手动导入import scala.collection.mutable.Map

示例

scala> val map = Map("zhangsan"->30, "lisi"->40)
map: scala.collection.mutable.Map[String,Int] = Map(lisi -> 40, zhangsan -> 30)

// 修改value
scala> map("zhangsan") = 20

4.3 Map基本操作

基本操作

• 获取值(map(key))
• 获取所有key（map.keys）
• 获取所有value（map.values）
• 遍历map集合
• getOrElse
• 增加key,value对
• 删除key

示例

scala> val map = Map("zhangsan"->30, "lisi"->40)
map: scala.collection.mutable.Map[String,Int] = Map(lisi -> 40, zhangsan -> 30)

// 获取zhagnsan的年龄
scala> map("zhangsan")
res10: Int = 30

// 获取所有的学生姓名
scala> map.keys
res13: Iterable[String] = Set(lisi, zhangsan)

// 获取所有的学生年龄
scala> map.values
res14: Iterable[Int] = HashMap(40, 30)

// 打印所有的学生姓名和年龄
scala> for((x,y) <- map) println(s"$x $y")
lisi 40
zhangsan 30

// 获取wangwu的年龄，如果wangwu不存在，则返回-1
scala> map.getOrElse("wangwu", -1)
res17: Int = -1

// 新增一个学生：wangwu, 35
scala> map + "wangwu"->35
res22: scala.collection.mutable.Map[String,Int] = Map(lisi -> 40, zhangsan -> 30, wangwu -> 35)

// 将lisi从可变映射中移除
scala> map - "lisi"
res23: scala.collection.mutable.Map[String,Int] = Map(zhangsan -> 30)

5. iterator迭代器

scala针对每一类集合都提供了一个迭代器（iterator）用来迭代访问集合

使用迭代器遍历集合

• 使用iterator方法可以从集合获取一个迭代器
• 迭代器的两个基本操作
  • hasNext——查询容器中是否有下一个元素
  • next——返回迭代器的下一个元素，如果没有，抛出NoSuchElementException
• 每一个迭代器都是有状态的
  • 迭代完后保留在最后一个元素的位置
  • 再次使用则抛出NoSuchElementException
• 可以使用while或者for来逐个返回元素

示例

scala> val ite = a.iterator
ite: Iterator[Int] = non-empty iterator

scala> while(ite.hasNext) {
     | println(ite.next)
     | }