集合

特徵 Iterable

語言

    在集合階層的頂端是特徵 Iterable。此特徵中的所有方法都是根據抽象方法 iterator 定義的，此方法會逐一產生集合的元素。

    def iterator: Iterator[A]

    實作 Iterable 的集合類別只需要定義這個方法；所有其他方法都可以從 Iterable 繼承。

    Iterable 也定義許多具體方法，所有方法都列在以下表格中。這些方法分為下列類別

    • 新增，concat，將兩個集合串接在一起，或將反覆運算器的所有元素串接至集合。
    • 對應 操作 map、flatMap 和 collect，透過對集合元素套用某些函數產生新的集合。
    • 轉換 to、toList、toVector、toMap、toSet、toSeq、toIndexedSeq、toBuffer、toArray，將 Iterable 集合轉換成更具體的內容。如果目標是可變集合 (to(collection.mutable.X)、toArray、toBuffer)，會透過複製原始元素建立新的集合。如果集合的執行時間類型已符合要求的集合類型，所有這些轉換都會傳回未變更的接收器引數。例如，對清單套用 toList 會產生清單本身。
    • 複製操作 copyToArray。顧名思義，這會將集合元素複製到陣列。
    • 大小資訊運算 isEmpty、nonEmpty、size、knownSize、sizeIs。在某些情況下，集合的元素數量可能需要進行遍歷（例如 List）。在其他情況下，集合可能具有無限個元素（例如 LazyList.from(1)）。
    • 元素擷取運算 head、last、headOption、lastOption 和 find。這些運算會選取集合的第一個或最後一個元素，或是符合條件的第一個元素。不過，請注意，並非所有集合都對「第一個」和「最後一個」有明確的定義。例如，雜湊集合可能會根據元素的雜湊金鑰來儲存元素，而這些金鑰可能會在每次執行時改變。在這種情況下，雜湊集合的「第一個」元素也可能因程式的每次執行而不同。如果集合總是按照相同的順序產生其元素，則該集合為已排序。大多數集合都是已排序的，但有些集合（例如雜湊集合）則不是，捨棄排序可以獲得一些額外的效率。排序通常對於提供可重製的測試和協助除錯至關重要。這就是 Scala 集合為所有集合類型提供已排序替代方案的原因。例如，HashSet 的已排序替代方案為 LinkedHashSet。
    • 子集合擷取操作 tail、init、slice、take、drop、takeWhile、dropWhile、filter、filterNot、withFilter。這些都會傳回一些由索引範圍或一些謂詞識別的子集合。
    • 細分操作 splitAt、span、partition、partitionMap、groupBy、groupMap、groupMapReduce，這些會將此集合的元素拆分成數個子集合。
    • 元素測試 exists、forall、count，這些會使用指定的謂詞測試集合元素。
    • 摺疊 foldLeft、foldRight、reduceLeft、reduceRight，這些會對相繼的元素套用二元運算。
    • 特定摺疊 sum、product、min、max，這些會作用於特定類型（數值或可比較的）的集合。
    • 字串 操作 mkString 和 addString，這些提供了將集合轉換為字串的替代方法。
    • 檢視 操作：檢視是延遲評估的集合。您將在 稍後 進一步瞭解檢視。

    在 Iterable 中還有兩個方法會回傳迭代器：grouped 和 sliding。不過，這些迭代器不會回傳單一元素，而是原始集合中元素的整個子序列。這些子序列的最大大小會以參數的形式傳遞給這些方法。grouped 方法會以「分塊」的增量回傳其元素，而 sliding 會在元素上產生一個滑動「視窗」。兩者之間的差異應該會從下列 REPL 互動中變得清楚

    scala> val xs = List(1, 2, 3, 4, 5)
xs: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5)
scala> val git = xs grouped 3
git: Iterator[List[Int]] = non-empty iterator
scala> git.next()
res3: List[Int] = List(1, 2, 3)
scala> git.next()
res4: List[Int] = List(4, 5)
scala> val sit = xs sliding 3
sit: Iterator[List[Int]] = non-empty iterator
scala> sit.next()
res5: List[Int] = List(1, 2, 3)
scala> sit.next()
res6: List[Int] = List(2, 3, 4)
scala> sit.next()
res7: List[Int] = List(3, 4, 5)

    類別 Iterable 中的運算

    功能 用途
    抽象方法  
    xs.iterator 一個 iterator，會產生 xs 中的每個元素。
    其他迭代器  
    xs.foreach(f) 對 xs 的每個元素執行函式 f。
    xs.grouped(size) 一個迭代器，會產生這個集合的固定大小「區塊」。
    xs.sliding(size) 一個迭代器，會在這個集合中產生一個滑動的固定大小視窗。
    加法  
    xs.concat(ys)
    (或 xs ++ ys)    		 一個集合，包含 xs 和 ys 的元素。ys 是 IterableOnce 集合，也就是 Iterable 或 Iterator。
    映射  
    xs.map(f) 從將函數 f 套用至 xs 中每個元素所取得的集合。
    xs.flatMap(f) 從將集合值函數 f 套用至 xs 中每個元素並串接結果所取得的集合。
    xs.collect(f) 從將部分函數 f 套用至 xs 中每個已定義的元素並收集結果所取得的集合。
    轉換  
    xs.to(SortedSet) 將集合工廠視為參數的通用轉換操作。
    xs.toList 將集合轉換為清單。
    xs.toVector 將集合轉換為向量。
    xs.toMap 將鍵值對集合轉換為地圖。如果集合中沒有成對的元素，呼叫此操作會導致靜態類型錯誤。
    xs.toSet 將集合轉換為集合。
    xs.toSeq 將集合轉換為序列。
    xs.toIndexedSeq 將集合轉換為索引序列。
    xs.toBuffer 將集合轉換為緩衝區。
    xs.toArray 將集合轉換為陣列。
    複製  
    xs copyToArray(arr, s, n) 將集合中最多 n 個元素複製到陣列 arr 中，從索引 s 開始。最後兩個參數是選用的。
    大小資訊  
    xs.isEmpty 測試集合是否為空。
    xs.nonEmpty 測試集合是否包含元素。
    xs.size 集合中的元素數量。
    xs.knownSize 元素數量，如果計算此數量需要花費恆定時間，否則為 -1。
    xs.sizeCompare(ys) 如果 xs 短於 ys 集合，則傳回負值；如果較長，則傳回正值；如果大小相同，則傳回 0。即使集合為無限大，此方法也適用，例如 LazyList.from(1) sizeCompare List(1, 2) 會傳回正值。
    xs.sizeCompare(n) 如果 xs 短於 n，則傳回負值；如果較長，則傳回正值；如果大小為 n，則傳回 0。即使集合為無限大，此方法也適用，例如 LazyList.from(1) sizeCompare 42 會傳回正值。
    xs.sizeIs < 42、xs.sizeIs != 42 等。 分別提供 xs.sizeCompare(42) < 0、xs.sizeCompare(42) != 0 等較方便的語法。
    元素擷取  
    xs.head 集合的第一個元素（或某個元素，如果沒有定義順序）。
    xs.headOption 將 xs 的第一個元素放入選項值中，如果 xs 為空，則為 None。
    xs.last 集合的最後一個元素（或某個元素，如果沒有定義順序）。
    xs.lastOption 在選項值中 xs 的最後一個元素，如果 xs 為空，則為 None。
    xs.find(p) 一個選項，包含 xs 中第一個滿足 p 的元素，如果沒有符合條件的元素，則為 None。
    子集合  
    xs.tail 集合中除了 xs.head 之外的部分。
    xs.init 集合中除了 xs.last 之外的部分。
    xs.slice(from, to) 一個集合，包含 xs 中某個索引範圍內的元素（從 from 到 to，但不包含 to）。
    xs.take(n) 一個集合，包含 xs 中前 n 個元素（或一些任意 n 個元素，如果沒有定義順序）。
    xs.drop(n) 集合中除了 xs.take(n) 之外的部分。
    xs.takeWhile(p) 集合中最長的元素前綴，所有元素都滿足 p。
    xs.dropWhile(p) 集合中沒有最長的元素前綴，所有元素都滿足 p。
    xs.takeRight(n) 一個集合，包含 xs 中最後 n 個元素（或一些任意 n 個元素，如果沒有定義順序）。
    xs.dropRight(n) 集合中除了 xs.takeRight(n) 之外的部分。
    xs.filter(p) 滿足謂詞 p 的 xs 元素的集合。
    xs.withFilter(p) 此集合的非嚴格篩選器。後續呼叫 map、flatMap、foreach 和 withFilter 將只套用至條件 p 為真的 xs 元素。
    xs.filterNot(p) 不滿足謂詞 p 的 xs 元素的集合。
    細分  
    xs.splitAt(n) 在某個位置分割 xs，提供集合對 (xs take n, xs drop n)。
    xs.span(p) 根據謂詞分割 xs，提供集合對 (xs takeWhile p, xs.dropWhile p)。
    xs.partition(p) 將 xs 分割為一對集合；一組滿足謂詞 p 的元素，另一組不滿足的元素，提供集合對 (xs filter p, xs.filterNot p)
    xs.groupBy(f) 根據辨別函數 f 將 xs 分割為集合的映射。
    xs.groupMap(f)(g) 根據辨別函數 f 將 xs 分割為集合的映射，並將轉換函數 g 套用至群組中的每個元素。
    xs.groupMapReduce(f)(g)(h) 根據辨別函數 f 分割 xs，然後使用 h 函數結合將函數 g 套用至群組中每個元素的結果。
    元素條件  
    xs.forall(p) 布林值，表示謂詞 p 是否對 xs 的所有元素成立。
    xs.exists(p) 布林值，表示謂詞 p 是否對 xs 中的某個元素成立。
    xs.count(p) 滿足謂詞 p 的 xs 中元素的數量。
    摺疊  
    xs.foldLeft(z)(op) 對 xs 的連續元素套用二元運算 op，從左到右，並從 z 開始。
    xs.foldRight(z)(op) 對 xs 的連續元素套用二元運算 op，從右到左，並以 z 結束。
    xs.reduceLeft(op) 對非空集合 xs 的連續元素套用二元運算 op，從左到右。
    xs.reduceRight(op) 對非空集合 xs 的連續元素套用二元運算 op，從右到左。
    特定摺疊  
    xs.sum 集合 xs 中數字元素值的總和。
    xs.product 集合 xs 中數字元素值的乘積。
    xs.min 集合 xs 中已排序元素值的最小值。
    xs.max 集合 xs 中已排序元素值的最大值。
    xs.minOption 與 min 類似，但如果 xs 為空，則傳回 None。
    xs.maxOption 與 max 類似，但如果 xs 為空，則傳回 None。
    字串  
    xs.addString(b, start, sep, end) 將字串新增至 StringBuilder b，顯示 xs 中所有元素，分隔符號為 sep，並封裝在字串 start 和 end 中。 start、sep、end 均為選用。
    xs.mkString(start, sep, end) 將集合轉換為字串，顯示 xs 中所有元素，分隔符號為 sep，並封裝在字串 start 和 end 中。 start、sep、end 均為選用。
    拉鍊  
    xs.zip(ys) 來自 xs 和 ys 中對應元素的配對集合。
    xs.zipAll(ys, x, y) 來自 xs 和 ys 中對應元素的配對集合，其中較短的序列會透過附加元素 x 或 y 來延伸，以符合較長的序列。
    xs.zipWithIndex 與其索引一起收集 xs 中的元素對。
    檢視  
    xs.view 產生 xs 的檢視。

    在 Iterable 下的繼承層級中，您會找到三個特質：Seq、Set 和 Map。 Seq 和 Map 實作 PartialFunction 特質，以及其 apply 和 isDefinedAt 方法，每個方法的實作方式不同。 Set 從 SetOps 取得其 apply 方法。

    對於序列，apply 是位置索引，其中元素的編號永遠從 0 開始。也就是說，Seq(1, 2, 3)(1) 會產生 2。對於集合，apply 是成員資格測試。例如，Set('a', 'b', 'c')('b') 會產生 true，而 Set()('a') 會產生 false。最後，對於映射，apply 是選取。例如，Map('a' -> 1, 'b' -> 10, 'c' -> 100)('b') 會產生 10。

    以下，我們將更詳細地說明三種集合的每種類型。

    ← 上一頁 下一頁 →

    此頁面的貢獻者

    內容
    此頁面有問題嗎？
         請協助我們修復它！