集合

基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

Scala 提供了一些不錯(cuò)的集合。

參考 Effective Scala 對(duì)怎樣使用集合的觀點(diǎn)。

列表 List

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

集 Set

集沒有重復(fù)

scala> Set(1, 1, 2)
res0: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(1, 2)

元組 Tuple

元組是在不使用類的前提下，將元素組合起來形成簡(jiǎn)單的邏輯集合。

scala> val hostPort = ("localhost", 80)
hostPort: (String, Int) = (localhost, 80)

與樣本類不同，元組不能通過名稱獲取字段，而是使用位置下標(biāo)來讀取對(duì)象；而且這個(gè)下標(biāo)基于 1，而不是基于 0。

scala> hostPort._1
res0: String = localhost

scala> hostPort._2
res1: Int = 80

元組可以很好得與模式匹配相結(jié)合。

hostPort match {
  case ("localhost", port) => ...
  case (host, port) => ...
}

在創(chuàng)建兩個(gè)元素的元組時(shí)，可以使用特殊語法：->

scala> 1 -> 2
res0: (Int, Int) = (1,2)

參考 Effective Scala 對(duì) [解構(gòu)綁定](http://twitter.github.com/effectivescala/#Functional programming-Destructuring bindings) （“拆解”一個(gè)元組）的觀點(diǎn)。

映射 Map

它可以持有基本數(shù)據(jù)類型。

Map(1 -> 2)
Map("foo" -> "bar")

這看起來像是特殊的語法，不過不要忘了上文討論的->可以用來創(chuàng)建二元組。

Map()方法也使用了從第一節(jié)課學(xué)到的變參列表：Map(1 -> "one", 2 -> "two")將變?yōu)?Map((1, "one"), (2, "two"))，其中第一個(gè)參數(shù)是映射的鍵，第二個(gè)參數(shù)是映射的值。

映射的值可以是映射甚或是函數(shù)。

Map(1 -> Map("foo" -> "bar"))
Map("timesTwo" -> { timesTwo(_) })

選項(xiàng) Option

Option 是一個(gè)表示有可能包含值的容器。

Option基本的接口是這樣的：

trait Option[T] {
  def isDefined: Boolean
  def get: T
  def getOrElse(t: T): T
}

Option 本身是泛型的，并且有兩個(gè)子類： Some[T] 或 None

我們看一個(gè)使用 Option 的例子：

Map.get 使用 Option 作為其返回值，表示這個(gè)方法也許不會(huì)返回你請(qǐng)求的值。

scala> val numbers = Map("one" -> 1, "two" -> 2)
numbers: scala.collection.immutable.Map[java.lang.String,Int] = Map(one -> 1, two -> 2)

scala> numbers.get("two")
res0: Option[Int] = Some(2)

scala> numbers.get("three")
res1: Option[Int] = None

現(xiàn)在我們的數(shù)據(jù)似乎陷在 Option 中了，我們?cè)鯓荧@取這個(gè)數(shù)據(jù)呢？

直覺上想到的可能是在 isDefined 方法上使用條件判斷來處理。

// We want to multiply the number by two, otherwise return 0.
val result = if (res1.isDefined) {
  res1.get * 2
} else {
  0
}

我們建議使用 getOrElse 或模式匹配處理這個(gè)結(jié)果。

getOrElse 讓你輕松地定義一個(gè)默認(rèn)值。

val result = res1.getOrElse(0) * 2

模式匹配能自然地配合 Option 使用。

val result = res1 match {
  case Some(n) => n * 2
  case None => 0
}

參考 Effective Scala 對(duì)使用 [Options](http://twitter.github.com/effectivescala/#Functional programming-Options) 的意見。

函數(shù)組合子

List(1, 2, 3) map squared 對(duì)列表中的每一個(gè)元素都應(yīng)用了squared 平方函數(shù)，并返回一個(gè)新的列表 List(1, 4, 9)。我們稱這個(gè)操作 map 組合子。 （如果想要更好的定義，你可能會(huì)喜歡 Stackoverflow 上對(duì)組合子的說明。）他們常被用在標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上。

map

map 對(duì)列表中的每個(gè)元素應(yīng)用一個(gè)函數(shù)，返回應(yīng)用后的元素所組成的列表。

scala> numbers.map((i: Int) => i * 2)
res0: List[Int] = List(2, 4, 6, 8)

或傳入一個(gè)部分應(yīng)用函數(shù)

scala> def timesTwo(i: Int): Int = i * 2
timesTwo: (i: Int)Int

scala> numbers.map(timesTwo _)
res0: List[Int] = List(2, 4, 6, 8)

foreach

foreach 很像 map，但沒有返回值。foreach 僅用于有副作用[side-effects]的函數(shù)。

scala> numbers.foreach((i: Int) => i * 2)

什么也沒有返回。

你可以嘗試存儲(chǔ)返回值，但它會(huì)是 Unit 類型（即void）

scala> val doubled = numbers.foreach((i: Int) => i * 2)
doubled: Unit = ()

filter

filter 移除任何對(duì)傳入函數(shù)計(jì)算結(jié)果為 false 的元素。返回一個(gè)布爾值的函數(shù)通常被稱為謂詞函數(shù)[或判定函數(shù)]。

scala> numbers.filter((i: Int) => i % 2 == 0)
res0: List[Int] = List(2, 4)
scala> def isEven(i: Int): Boolean = i % 2 == 0
isEven: (i: Int)Boolean

scala> numbers.filter(isEven _)
res2: List[Int] = List(2, 4)

zip

zip 將兩個(gè)列表的內(nèi)容聚合到一個(gè)對(duì)偶列表中。

scala> List(1, 2, 3).zip(List("a", "b", "c"))
res0: List[(Int, String)] = List((1,a), (2,b), (3,c))

partition

partition 將使用給定的謂詞函數(shù)分割列表。

scala> val numbers = List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)
scala> numbers.partition(_ % 2 == 0)
res0: (List[Int], List[Int]) = (List(2, 4, 6, 8, 10),List(1, 3, 5, 7, 9))

find

find 返回集合中第一個(gè)匹配謂詞函數(shù)的元素。

scala> numbers.find((i: Int) => i > 5)
res0: Option[Int] = Some(6)

drop & dropWhile

drop 將刪除前 i 個(gè)元素

scala> numbers.drop(5)
res0: List[Int] = List(6, 7, 8, 9, 10)

dropWhile 將刪除元素直到找到第一個(gè)匹配謂詞函數(shù)的元素。例如，如果我們?cè)?numbers 列表上使用 dropWhile 奇數(shù)的函數(shù), 1 將被丟棄（但 3 不會(huì)被丟棄，因?yàn)樗?2 “保護(hù)”了）。

scala> numbers.dropWhile(_ % 2 != 0)
res0: List[Int] = List(2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)

foldLeft

scala> numbers.foldLeft(0)((m: Int, n: Int) => m + n)
res0: Int = 55

0 為初始值（記住 numbers 是 List[Int] 類型），m 作為一個(gè)累加器。

直接觀察運(yùn)行過程：

scala> numbers.foldLeft(0) { (m: Int, n: Int) => println("m: " + m + " n: " + n); m + n }
m: 0 n: 1
m: 1 n: 2
m: 3 n: 3
m: 6 n: 4
m: 10 n: 5
m: 15 n: 6
m: 21 n: 7
m: 28 n: 8
m: 36 n: 9
m: 45 n: 10
res0: Int = 55

foldRight

和 foldLeft 一樣，只是運(yùn)行過程相反。

scala> numbers.foldRight(0) { (m: Int, n: Int) => println("m: " + m + " n: " + n); m + n }
m: 10 n: 0
m: 9 n: 10
m: 8 n: 19
m: 7 n: 27
m: 6 n: 34
m: 5 n: 40
m: 4 n: 45
m: 3 n: 49
m: 2 n: 52
m: 1 n: 54
res0: Int = 55

flatten

flatten 將嵌套結(jié)構(gòu)扁平化為一個(gè)層次的集合。

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

flatMap

flatMap 是一種常用的組合子，結(jié)合映射 [mapping] 和扁平化 [flattening]。flatMap 需要一個(gè)處理嵌套列表的函數(shù)，然后將結(jié)果串連起來。

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

scala> nestedNumbers.flatMap(x => x.map(_ * 2))
res0: List[Int] = List(2, 4, 6, 8)

可以把它看做是“先映射后扁平化”的快捷操作：

scala> nestedNumbers.map((x: List[Int]) => x.map(_ * 2)).flatten
res1: List[Int] = List(2, 4, 6, 8)

這個(gè)例子先調(diào)用 map，然后可以馬上調(diào)用 flatten，這就是“組合子”的特征，也是這些函數(shù)的本質(zhì)。

參考 Effective Scala 對(duì) [flatMap](http://twitter.github.com/effectivescala/#Functional programming-flatMap) 的意見。

擴(kuò)展函數(shù)組合子

現(xiàn)在我們已經(jīng)學(xué)過集合上的一些函數(shù)。

我們將嘗試寫自己的函數(shù)組合子。

有趣的是，上面所展示的每一個(gè)函數(shù)組合子都可以用 fold 方法實(shí)現(xiàn)。讓我們看一些例子。

def ourMap(numbers: List[Int], fn: Int => Int): List[Int] = {
  numbers.foldRight(List[Int]()) { (x: Int, xs: List[Int]) =>
    fn(x) :: xs
  }
}

scala> ourMap(numbers, timesTwo(_))
res0: List[Int] = List(2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20)

為什么是List[Int]()？Scala沒有聰明到理解你的目的是將結(jié)果積聚在一個(gè)空的 Int 類型的列表中。

Map?

所有展示的函數(shù)組合子都可以在 Map 上使用。Map 可以被看作是一個(gè)二元組的列表，所以你寫的函數(shù)要處理一個(gè)鍵和值的二元組。

scala> val extensions = Map("steve" -> 100, "bob" -> 101, "joe" -> 201)
extensions: scala.collection.immutable.Map[String,Int] = Map((steve,100), (bob,101), (joe,201))

現(xiàn)在篩選出電話分機(jī)號(hào)碼低于 200 的條目。

scala> extensions.filter((namePhone: (String, Int)) => namePhone._2 < 200)
res0: scala.collection.immutable.Map[String,Int] = Map((steve,100), (bob,101))

因?yàn)閰?shù)是元組，所以你必須使用位置獲取器來讀取它們的鍵和值。

幸運(yùn)的是，我們其實(shí)可以使用模式匹配更優(yōu)雅地提取鍵和值。

scala> extensions.filter({case (name, extension) => extension < 200})
res0: scala.collection.immutable.Map[String,Int] = Map((steve,100), (bob,101))