《快学Scala》第十三章——集合

一.本章要点

所有集合都扩展自Iterable特质;
集合有三大类，分别为序列，集和映射;
对于几乎所有集合类，Scala都同时提供可变和不可变的版本;
Scala列表要么是空的，要么拥有一头一尾，其中尾部本身是一个列表;
集是无小猴次序的集合;
用LinkedHashSet来保留插入顺序，或者用SortedSet来顺序进行迭代;
+将元素添加到无先后次序的集合中;+：和:+向前或向后追加到序列;++将两个集合串接在一起;-和--移除元素;
Iterable和Seq特质有数十个用于常见操作的方法。在编写冗长繁琐的循环之前，先看看这些方法是否满足你的需要;
映射、折叠和拉链操作是很有用的技巧，用来将函数或操作应用到集合中的元素

二.主要的集合特质

　　Scala集合继承等级中重要的特质：

　　Iterable：是指那些能生成用来访问集合中所有元素的Iterator的集合，如下：

//这是遍历一个集合最基本的方式
val coll=...//某种Iterable
val iter=coll.iterator
while(iter.hasNext)
    ....

　　Seq：有先后次序的值的序列，如数组，列表等。IndexedSeq允许我们通过整型的下标访问任意元素。

　　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访问。

　　Map：一组（键，值）对偶。SortedMap是按键的排序访问其中的实体。

　　继承等级和Java相似，有一些改进：

　　　　映射隶属于同一个继承等级而不是单独的层级关系;

　　　　IndexedSeq是数组的超类型，但不是列表的超类型，以便于区分

　　注：统一创建原则：Scala每个集合特质或类都有一个带有apply方法的伴生对象。

三.可变和不可变集合

　　Scala有可变的也有不可变的集合，优先采用不可变集合。scala.collection包中的伴生对象产生出不可变集合，且scala包和Predef对象指向不可变特质的类型别名List，Set，Map，如Predef.Map和scala.collection.immutable.Map。　　

四.序列

不可变序列

　　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个字节点。对于100万个元素，只需要访问四层节点（10^6=32^4），在链表中需要500000跳。

　　Range表示一个整数序列，用to和until构造。

可变序列　

　　栈，队列，优先级队列。。。链表有些特殊

五.列表

　　在Scala中，列表要不是空表（Nil），要不是一个head元素加上一个tail，二tail又是一个列表。

　　如val digits=List(4,2)，digits.head为4,digits.tail是List(2)，dights.tail..head=2，dights.tail.tail=Nil。

　　::操作符从给定的头和尾创建一个新的列表，且::是右结合的，如9::List(4,2)得List(9,4,2)

　　遍历链表：可以使用迭代器，使用递归，模式匹配。。。

//递归
def sum(lst:List[Int]):Int=
if(lst=Nil) 0 else lst.head+sum(lst.tail)
//模式匹配
def sum(lst:List[Int]):Int=lst match{
case Nil=>0
case h::t=>h+sum(t)
}

六.可变列表

　　可变的LinkedList和不可变的List相似，可以通过对elem引用赋值来修改其头部，对next引用赋值修改其尾部。　　　　

七.集

　　集是不重复元素的集合，是无序的（缺省情况下是哈希表实现的）。[允许集对它们从新排列，块]

　　链式哈希可以记住元素插入顺序，会维护一个链表来达到这个目的（LInkedHashSet）;

　　按照以排序的方式访问集中的元素（SortedSet），红黑树实现。

　　位集是集的一种实现，以一个字位序列的方式存放非负整。

　　contains方法检查某个集是否包含给定的值，subsetOf检查某个集当中的所有元素是否被另一个集包含。union（++）、intersect（--）、diff是常用的操作，也可以写作|、&,&~　。　

八.用于添加或去除元素的操作符

九.常用方法

　　Iterable重要方法：

　　Seq特质重要的方法：

　　注：这些方法都不改变原有集合，而是返回与原有集合相同类型的集合，这叫”统一返回类型“原则。

十.将函数映射到集合

　　例如map，filter等等。

　　flatMap产出一个集合而不是一个值。

　　collect用于偏函数——没有对所有可能输入值进行定义的函数。

十一.化简、折叠和扫描

　　二元函数组合集合中的元素。如List(1,7,2,9).reduceLeft(_ - _)得((1-7)-2)-9=-17，同样Left(1,7,2,9).reduceRight(_ - _)得1-(7-(2-9))=-13，List(1,7,2,9).foldLeft(0)(_ - _)得0-1-7-2-9=-19（可以用:/来写foldLeft）。

　　折叠有时候可以替换循环，如计算字母出现频率，一种是遍历这个字符串然后更新映射，另一种是将频率映射和新遇到的字母结合产生一个新的频率映射，这就是折叠，例：

(Map[Char,Int]()/:"TESthahaLYq"){
(m,c)=>m+(x->(m.getOrElse(c,0)+1))
}

十二.拉链操作

　　将两个集合相互对应的元素结合在一起。如果两个集合长度不一致，zip则按短的来;zipAll会让你指出较短列表的缺省值zipWithIndex返回对偶的列表。

十三.迭代器

　　可以用iterator方法从集合中获得一个迭代器（hasext(),next()等方法，遍历一次该迭代器九不能使用了），减少代价，但是迭代器很脆弱，每次对next的调用都会改变迭代器的指向。

十四.流

　　流提供的是一个不可变的替代品（尾部被来计算的不可变的列表），这是懒执行的，只有当用到时才会执行。

　　使用#::来构建一个流，例def numsFrom(n:BigInt):Stream[BigInt]=n #::numsFrom(n+1)。