快学Scala(13)--集合

主要的集合特质

Seq，Set，Map

Seq：一个有先后次序值的序列，比如数组或列表。IndexedSeq允许我们通过整型的下标快速地访问任意元素。举例来说，ArrayBuffer是带下标的，但链表不是。

Set：一组没有先后次序的值。在SortedSet中，元素以某种排过序的顺序被访问。

Map：一组（键，值）对偶。SortedMap按照键的排序访问其中的实体。

可变和不可变集合

不可变集合从不改变，因此你可以安全地共享其引用，甚至在一个多线程的应用程序当中也没有问题

scala.collection.mutable.Map / scala.collection.immutable.Map => scala.collection.Map（共有超类）

Scala优先采用不可变集合。scala.collection.Map("Hello"->24)是一个不可变的映射

序列

Vector是ArrayBuffer的不可变版本：一个带下标的序列，支持快速的随机访问。向量是以树形结构的形式实现的，每个节点可以有不超过32个子节点。

Range表示一个整数序列，比如0，1，2，3，4，5，Range并不存储所有值，而只有起始值、结束值和增值，可以用to和until方法来构建Range对象。

ArrayBuffer 可变序列

列表

List(9, 4, 2) = (9 :: (4 :: (2 :: Nil)))

可使用递归来遍历链表。

def sum(lst: List[Int]): Int = 
　　if(lst == Nil) 0 else lst.head + sum(lst.tail)

def sum(lst: List[Int]): Int = lst match {
　　case Nil => 0
　　case h :: t => h + sum(t)　　//h是lst.head而t是lst.tail
}

可变链表

原用LinkedList，最新版本被废弃，可使用MutableList代替

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val lst = scala.collection.mutable.MutableList(1, -2, 7, 9)
    var cur = lst
    while(cur != Nil) {
      if(cur.head < 0) cur.update(cur.head, 0)
      cur = cur.tail
    }
    println(lst)
  }

集

集是不重复元素的集合。尝试将已有元素加入没有效果。且并不保留元素插入的顺序。在缺省情况下，集是以哈希表实现的，其元素根据HashCode方法的值进行组织。

如果希望记住元素被插入的顺序，用链式哈希表，它会维护一个链表来达到这个目的；如果想按照已排序的顺序来访问集中的元素，用已排序的表（用红黑树实现）：

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val set1 = Set(1,2,3,4,5)
    val set2 = scala.collection.mutable.LinkedHashSet(5,4,3,2,1)
    val set3 = scala.collection.immutable.SortedSet(5,4,3,2,1)
    println(set1)
    println(set2)
    println(set3)
  }

　　结果：

位集(bit set)是集的一个实现，以一个字位序列的方式存放非负整数。如果集中有i，则第i个字位是1.

val digits = Set(1,7,2,9)
digits contains 0 //false
Set(1,2) subsetOf digits //true

　　union:|（或，也可写作++）， intersect：&（且）， diff：&~（异或，也可写作--）

val digits = Set(1, 7, 2, 9)
val primes = Set(2, 3, 5, 7)
digits union primes //Set(1,2,3,5,7,9)
digits & primes    //Set(2, 7)
digits -- primes    //Set(1, 9)

　　注：

向后(:+)或向前(+:)追加元素到序列当中。
添加(+)元素到无先后次序的集合中。
用-移除元素。
用++和--来批量添加或移除元素
对于列表，优先使用::(+:)和:::(++:)
改值操作有+=、++=、-=和--=
对于集合，更喜欢用++、&和--
尽量不用++:、+=:和++=:。

将函数映射到集合

def main(args: Array[String]): Unit = {
    val names = List("Peter", "Paul", "Jay")
    def ulcase(s: String) = Vector(s.toUpperCase, s.toLowerCase)
    val mapNames = names.map(ulcase)
    println(mapNames)
　　 println(names.flatMap(ulcase))

　　输出结果为：

化简、折叠和扫描

List(1, 7, 2, 9).reduceLeft(_-_)　　//((1 - 7) - 2) - 9

List(1, 7, 2, 9).reduceRight(_-_)　　//1 - (7 - (2 - 9))

List(1, 7, 2, 9).foldLeft(0)(_-_)　　 //0-1-7-2-9 　　(0 /: List(1,7,2,9))(_-_)

(1 to 10).scanLeft(0)(_+_)　　//Vector(0, 1, 3, 6, 10, 15, 21, 28, 36, 45, 55)

拉链操作

  def main(args: Array[String]): Unit = {
    val prices = List(5.0, 20.0, 9.95)
    val quantities = List(10, 2, 1)
    println(prices zip quantities)
    val sumEach = (prices zip quantities) map {p => p._1 * p._2}
    val sum = sumEach.sum
    println(sumEach)
    println(sum)
  }

zipWithIndex方法返回对偶的列表，其中每个对偶的第二个组成部分是每个元素的下标

线程安全的集合

Scala库提供了六个特质，可以将它们混入集合，让集合的操作变成同步的：

SynchronizedBuffer
SynchronizedMap
SynchronizedPriorityQueue
SynchronizedQueue
SynchronizedSet
SynchronizedStack

构建步骤：

val scores = new scala.collection.mutable.HashMap[String, Int] with 
　　scala.collection.mutable.SynchronizedMap[String]

　　通常来说，最好使用java.util.concurrent包中的某个类