Scala中的Array详解：不可变与可变数组操作指南

一、导入

在编程过程中，我们经常需要存储和操作一组数据。比如，存储一个班级学生的成绩或者一个图像的像素值。在Scala中，Array是一种非常重要的数据结构，可以帮助我们有效地处理这类数据。今天我们就来深入学习Scala中的Array。

二、Array的定义与类型

Array是Scala中用于存储固定大小、相同类型元素的数据结构。它在内存中是连续存储的，这使得访问元素的速度非常快。Scala提供了两种类型的数组：

• Array：表示长度不可变的数组
• ArrayBuffer：表示长度可变的数组

三、不可变数组的基本操作

案例：不可变数组的创建与特点

package array

object array01 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val arr1 = scala.Array(1,2,3)
    // arr1 += 4; 不可变的数组，不能添加
    
    val arr2 = scala.collection.mutable.ArrayBuffer(1,2,3)
    arr2 += 4 // 可变数组，可以添加元素
    
    println(arr2)
  }
}

代码结果

代码分析

1. 不可变数组的创建：使用scala.Array(1,2,3)创建不可变数组
2. 不可变特性：注释掉的arr1 += 4说明了不可变数组不能添加元素
3. 可变数组的创建：需要从scala.collection.mutable包中导入ArrayBuffer
4. 可变特性：arr2 += 4展示了可变数组可以动态添加元素
5. 类型区分：明确展示了两种数组类型在创建和操作上的区别

四、可变数组的完整操作

案例：可变数组的增删改查操作

package array

object array02 {
  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val arr2 = scala.collection.mutable.ArrayBuffer(1,2,3)

    // 1. 添加
    arr2 += (4,5) // 可变数组，可以添加元素

    // 2. 删除
    arr2 -= 2

    // 3. 获取指定下标的元素
    // arr2(0) 下标为0，数组中的第一个元素
    println(arr2(0))

    // 4. 修改
    arr2(0) = 100

    // 5. 遍历
    arr2.foreach(ele => println(ele))

    // println(arr2)
  }
}

代码结果

代码分析

1. 创建可变数组：使用ArrayBuffer构造函数初始化数组
2. 批量添加元素：arr2 += (4,5)展示了如何一次性添加多个元素
3. 删除元素：arr2 -= 2删除值为2的元素
4. 元素访问：arr2(0)通过索引访问数组第一个元素
5. 元素修改：arr2(0) = 100修改指定位置的元素值
6. 数组遍历：使用foreach方法遍历数组所有元素
7. 操作顺序：代码展示了增、删、查、改、遍历的完整操作流程

五、数组常用操作方法

1. 映射（Map）：arr.map(f)对数组中的每个元素应用函数f，返回新的不可变数组
2. 过滤（Filter）：根据条件过滤数组元素
3. 搜索和比较：
   • arr.indexOf(elem)：返回元素的第一个索引
   • arr.contains(elem)：检查是否包含元素
4. 切片（Slice）：arr.slice(from, until)返回子数组

六、多维数组简介

多维数组最典型的是二维数组，类似于表格。有两种主要创建方式：

• 直接定义：Array.ofDim[Type](rows, cols)
• 从一维数组转换：使用grouped()方法

七、总结

核心知识点回顾

1. 数组类型选择：

   • 使用Array创建不可变数组（大小和内容固定）
   • 使用ArrayBuffer创建可变数组（需要导入相应包）

2. 基本操作：

   • 创建：使用构造函数初始化
   • 访问：通过索引访问元素
   • 修改：可变数组支持元素值的修改
   • 增删：只有可变数组支持动态添加和删除元素

3. 重要特性：

   • 不可变数组更安全，适合函数式编程
   • 可变数组更灵活，适合需要动态调整的场景
   • 数组在内存中连续存储，访问速度快