Scala中常见的容器 List

为何选择Scala？

Scala是一门混合了函数式和面向对象的语言。用Scala创建多线程应用时，你会倾向于函数式编程风格，用不变状态编写无锁代码。Scala提供一个基于actor的消息传递模型，消除了涉及并发的痛苦问题。运用这个模型， 你可以写出简洁的多线程代码，而无需顾虑多线程间的数据竞争，以及处理加锁和释放带来的痛苦。下面介绍一下在Scala中常见的容器. List

List

Set和Map都有可变和不可变的实现，List与他们不同，只有不变实现。通过使用head方法，Scala将访问List的第一个元素变得更容易更快捷。除了第一个元素之外所有元素都可以用tail方法访问。访问List的最后一个元素需要便利List，所以 同访问head和tail相比，这个操作的代价会更大。

Scala中列表是非常类似于数组，这意味着，一个列表的所有元素都具有相同的类型，但有两个重要的区别。首先，列表是不可变的，这意味着一个列表的元素可以不被分配来改变。第二，列表表示一个链表，而数组平坦的。

具有T类型的元素的列表的类型被写为List[T]。例如，这里有各种数据类型定义的一些列表：

// List of Strings
val fruit: List[String] = List("apples", "oranges", "pears")

// List of Integers
val nums: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

// Empty List.
val empty: List[Nothing] = List()

// Two dimensional list
val dim: List[List[Int]] =
List(
List(1, 0, 0),
List(0, 1, 0),
List(0, 0, 1)
)

所有的列表可以使用两种基本的构建模块来定义，一个无尾Nil和::，这有明显的缺点。Nil也代表了空列表。所有上述列表可以定义如下：

// List of Strings
val fruit = "apples" :: ("oranges" :: ("pears" :: Nil))

// List of Integers
val nums = 1 :: (2 :: (3 :: (4 :: Nil)))

// Empty List.
val empty = Nil

// Two dimensional list
val dim = (1 :: (0 :: (0 :: Nil))) ::
(0 :: (1 :: (0 :: Nil))) ::
(0 :: (0 :: (1 :: Nil))) :: Nil

列表的基本操作：

上列出了所有的操作都可以体现在以下三个方法来讲：

head	此方法返回的列表中的第一个元素。
tail	此方法返回一个由除了第一个元素外的所有元素的列表。
isEmpty	如果列表为空，此方法返回true，否则为false。

以下是上述方法中的例子显示用法：

object Test {
def main(args: Array[String]) {
val fruit = "apples" :: ("oranges" :: ("pears" :: Nil))
val nums = Nil

println( "Head of fruit : " + fruit.head )
println( "Tail of fruit : " + fruit.tail )
println( "Check if fruit is empty : " + fruit.isEmpty )
println( "Check if nums is empty : " + nums.isEmpty )
}
}

当上述代码被编译和执行时，它产生了以下结果：

C:/>scalac Test.scala
C:/>scala Test
Head of fruit : apples
Tail of fruit : List(oranges, pears)
Check if fruit is empty : false
Check if nums is empty : true

C:/>

串联列表：

可以使用:::运算符或列表List.:::()方法或List.concat()方法来添加两个或多个列表。下面是一个例子：

object Test {
def main(args: Array[String]) {
val fruit1 = "apples" :: ("oranges" :: ("pears" :: Nil))
val fruit2 = "mangoes" :: ("banana" :: Nil)

// use two or more lists with ::: operator
var fruit = fruit1 ::: fruit2
println( "fruit1 ::: fruit2 : " + fruit )

// use two lists with Set.:::() method
fruit = fruit1.:::(fruit2)
println( "fruit1.:::(fruit2) : " + fruit )

// pass two or more lists as arguments
fruit = List.concat(fruit1, fruit2)
println( "List.concat(fruit1, fruit2) : " + fruit  )

}
}

让我们编译和运行上面的程序，这将产生以下结果：

C:/>scalac Test.scala
C:/>scala Test
fruit1 ::: fruit2 : List(apples, oranges, pears, mangoes, banana)
fruit1.:::(fruit2) : List(mangoes, banana, apples, oranges, pears)
List.concat(fruit1, fruit2) : List(apples, oranges, pears, mangoes, banana)

C:/>

创建统一列表：

可以使用List.fill()方法创建，包括相同的元素如下的零个或更多个拷贝的列表：

object Test {
def main(args: Array[String]) {
val fruit = List.fill(3)("apples") // Repeats apples three times.
println( "fruit : " + fruit  )

val num = List.fill(10)(2)         // Repeats 2, 10 times.
println( "num : " + num  )
}
}

让我们编译和运行上面的程序，这将产生以下结果：

C:/>scalac Test.scala
C:/>scala Test
fruit : List(apples, apples, apples)
num : List(2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2)

C:/>

制成表格一个功能：

可以使用一个函数连同List.tabulate()方法制表列表之前的列表中的所有元素以应用。它的参数是一样List.fill：第一个参数列表给出的列表的尺寸大小，而第二描述列表的元素。唯一的区别在于，代替的元素被固定，它们是从一个函数计算：

object Test {
def main(args: Array[String]) {
// Creates 5 elements using the given function.
val squares = List.tabulate(6)(n => n * n)
println( "squares : " + squares  )

//
val mul = List.tabulate( 4,5 )( _ * _ )
println( "mul : " + mul  )
}
}

让我们编译和运行上面的程序，这将产生以下结果：

C:/>scalac Test.scala
C:/>scala Test
squares : List(0, 1, 4, 9, 16, 25)
mul : List(List(0, 0, 0, 0, 0), List(0, 1, 2, 3, 4),
List(0, 2, 4, 6, 8), List(0, 3, 6, 9, 12))

C:/>

反向列表顺序：

可以使用List.reverse方法来扭转列表中的所有元素。以下为例子来说明的用法：

object Test {
def main(args: Array[String]) {
val fruit = "apples" :: ("oranges" :: ("pears" :: Nil))
println( "Before reverse fruit : " + fruit )

println( "After reverse fruit : " + fruit.reverse )
}
}

让我们编译和运行上面的程序，这将产生以下结果：

C:/>scalac Test.scala
C:/>scala Test
Before reverse fruit : List(apples, oranges, pears)
After reverse fruit : List(pears, oranges, apples)

C:/>

Scala列表方法：

以下是重要的方法，可以在使用列表时。有关可用方法的完整列表，请Scala的官方文件。

SN	方法及描述
1	def +(elem: A): List[A] 前置一个元素列表
2	def ::(x: A): List[A] 在这个列表的开头添加的元素。
3	def :::(prefix: List[A]): List[A] 增加了一个给定列表中该列表前面的元素。
4	def ::(x: A): List[A] 增加了一个元素x在列表的开头
5	def addString(b: StringBuilder): StringBuilder 追加列表的一个字符串生成器的所有元素。
6	def addString(b: StringBuilder, sep: String): StringBuilder 追加列表的使用分隔字符串一个字符串生成器的所有元素。
7	def apply(n: Int): A 选择通过其在列表中索引的元素
8	def contains(elem: Any): Boolean 测试该列表中是否包含一个给定值作为元素。
9	def copyToArray(xs: Array[A], start: Int, len: Int): Unit 列表的副本元件阵列。填充给定的数组xs与此列表中最多len个元素，在位置开始。
10	def distinct: List[A] 建立从列表中没有任何重复的元素的新列表。
11	def drop(n: Int): List[A] 返回除了第n个的所有元素。
12	def dropRight(n: Int): List[A] 返回除了最后的n个的元素
13	def dropWhile(p: (A) => Boolean): List[A] 丢弃满足谓词的元素最长前缀。
14	def endsWith[B](that: Seq[B]): Boolean 测试列表是否使用给定序列结束。
15	def equals(that: Any): Boolean equals方法的任意序列。比较该序列到某些其他对象。
16	def exists(p: (A) => Boolean): Boolean 测试谓词是否持有一些列表的元素。
17	def filter(p: (A) => Boolean): List[A] 返回列表满足谓词的所有元素。
18	def forall(p: (A) => Boolean): Boolean 测试谓词是否持有该列表中的所有元素。
19	def foreach(f: (A) => Unit): Unit 应用一个函数f以列表的所有元素。
20	def head: A 选择列表的第一个元素
21	def indexOf(elem: A, from: Int): Int 经过或在某些起始索引查找列表中的一些值第一次出现的索引。
22	def init: List[A] 返回除了最后的所有元素
23	def intersect(that: Seq[A]): List[A] 计算列表和另一序列之间的多重集交集。
24	def isEmpty: Boolean 测试列表是否为空
25	def iterator: Iterator[A] 创建一个新的迭代器中包含的可迭代对象中的所有元素
26	def last: A 返回最后一个元素
27	def lastIndexOf(elem: A, end: Int): Int 之前或在一个给定的最终指数查找的列表中的一些值最后一次出现的索引
28	def length: Int 返回列表的长度
29	def map[B](f: (A) => B): List[B] 通过应用函数以g这个列表中的所有元素构建一个新的集合
30	def max: A 查找最大的元素
31	def min: A 查找最小元素
32	def mkString: String 显示列表的字符串中的所有元素
33	def mkString(sep: String): String 显示的列表中的字符串中使用分隔串的所有元素
34	def reverse: List[A] 返回新列表，在相反的顺序元素
35	def sorted[B >: A]: List[A] 根据排序对列表进行排序
36	def startsWith[B](that: Seq[B], offset: Int): Boolean 测试该列表中是否包含给定的索引处的给定的序列
37	def sum: A 概括这个集合的元素
38	def tail: List[A] 返回除了第一的所有元素
39	def take(n: Int): List[A] 返回前n个元素
40	def takeRight(n: Int): List[A] 返回最后n个元素
41	def toArray: Array[A] 列表以一个数组变换
42	def toBuffer[B >: A]: Buffer[B] 列表以一个可变缓冲器转换
43	def toMap[T, U]: Map[T, U] 此列表的映射转换
44	def toSeq: Seq[A] 列表的序列转换
45	def toSet[B >: A]: Set[B] 列表到集合变换
46	def toString(): String 列表转换为字符串