本文主要是介绍8:map,flatMap,reduce,flod,scan,zip,iterator,stream,view,par,match,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
第十一章 数据结构(下)-集合操作
11.1 集合元素的映射-map
看一个实际需求
要求:请将 List(3, 5, 7) 中的所有元素都 * 2,将其结果放到一个新的集合中返回,即返回一个新的 List(6, 10, 14), 请编写程序实现。
使用传统的方法解决
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.test/*** 要求:请将 List(3, 5, 7) 中的所有元素都 * 2,将其结果放到一个新的集合中返回,即返回一个新的 List(6, 10, 14), 请编写程序实现。*/
object MapOperateDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {val list1 = List(3, 5, 7) // 集合var list2 = List[Int]() // 新的集合,准备放入新的内容for (item <- list1) { // 遍历list2 = list2 :+ item * 2 // 对元素*2,然后加入list2集合}println("list2=" + list2) // List(6, 10, 14)// 对上面传统的方法来解决问题的小结:// 1. 优点//(1) 处理方法比较直接,好理解// 2. 缺点// (1) 不够简洁,高效// (2) 没有体现函数式编程特点:集合 => 函数 => 新的集合 => 函数 ..// (3) 不利于处理复杂的数据处理业务}
}
输出结果如下:
list2=List(6, 10, 14)
11.1.1 map 映射函数的操作
内存图解如下:
11.1.2 高阶函数基本使用案例1+案例2
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.testobject HighOrderFunDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 简言之:二阶带参函数// 使用高阶函数(函数中有函数)=> 函数中有另一个函数的名称// val res1 = test1(sum, 3.5) // 等价于下面形式val res1 = test1(sum _, 3.5)println("res1=" + res1)// 在 scala 中,可以把一个函数直接赋给一个变量,但是不执行函数,格式:函数名 _ 注意:本质上是将内存地址赋值给栈里面的变量!!!val f0 = myPrint1 // 赋值的同时执行无参函数val f1 = myPrint1 _f1() // 执行无参函数val f2 = myPrint2 _f2(100) // 执行带参函数// 注意:对于一阶函数而言,函数名 或者 函数名 _ 效果是不一样的。// 简言之:二阶不带参函数// test2(sayOK) // 等价于下面形式test2(sayOK _)// 注意:对于高阶函数而言,函数(函数名) 或者 函数(函数名 _) 效果是一样的。}// 简言之:一阶函数def myPrint1(): Unit = {println("hello world")}def myPrint2(i: Int): Unit = {println("hello world" + i)}// 说明// 1. test1 就是一个高阶带参函数// 2. f: Double => Double 表示一个函数,该函数可以接受一个 Double,返回 Double// 3. n1: Double 普通参数// 4. f(n1) 在 test1 函数中,执行 你传入的函数def test1(f: Double => Double, n1: Double) = {f(n1)}// 普通的函数,可以接受一个 Double,返回 Doubledef sum(d: Double): Double = {d + d}def test2(f: () => Unit) = {f()}def sayOK() = {println("sayOK")}
}
输出结果如下:
res1=7.0
hello world
hello world
hello world100
sayOK
11.1.3 使用 map 映射函数来解决
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.testobject MapOperateDemo02 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 说明 list1.map(f1) 做了什么// 1. 将 List 这个集合的元素依次遍历// 2. 将各个元素传递给 f1 函数 => 新 Int// 3. 将得到新 Int,放入到一个新的集合并返回// 4. 因此 f1 函数会被调用3次val list1 = List(3, 5, 7)val list2 = list1.map(f1)println(list2) // List(6, 10, 14)}def f1(n: Int): Int = {2 * n}}
输出结果如下:
List(6, 10, 14)
11.1.4 模拟实现 map 映射函数的机制
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.testobject MapOperateDemo02 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 说明 list1.map(f1) 做了什么// 1. 将 List 这个集合的元素依次遍历// 2. 将各个元素传递给 f1 函数 => 新 Int// 3. 将得到新 Int,放入到一个新的集合并返回// 4. 因此 f1 函数会被调用3次val list1 = List(3, 5, 7)val list2 = list1.map(f1)println(list2) // List(6, 10, 14)// 模拟实现 map 映射函数的机制(固定参数个数)val myList1 = MyList()val myList2 = myList1.map(f1)println(myList2) // List(6, 10, 14)// 模拟实现 map 映射函数的机制(可变参数)val myList01 = new MyList01(1, 2, 3, 4)val myList02 = myList01.map(f1)println(myList02)}def f1(n: Int): Int = {2 * n}
}// 自定义 List 集合
class MyList {var list1 = List(3, 5, 7)var list2 = List[Int]()def map(f: Int => Int): List[Int] = {for (item <- list1) {// 过滤// 扁平化// ......// 遍历list2 = list2 :+ f(item)}list2}
}// 伴生对象,重写 apply 方法
object MyList {def apply(): MyList = new MyList()
}class MyList01(params: Int*) {var list02 = List[Int]()def map(f: Int => Int): List[Int] = {for (item <- params) {// 过滤// 扁平化// ......// 遍历list02 = list02 :+ f(item)}list02}
}
输出结果如下:
List(6, 10, 14)
List(6, 10, 14)
List(2, 4, 6, 8)
11.1.5 课堂练习
请将 val names = List("Alice", "Bob", "Nick") 中的所有单词,全部转成字母大写,返回到新的 List 集合中。
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.exercise/*** 请将 `val names = List("Alice", "Bob", "Nick")` 中的所有单词,全部转成字母大写,返回到新的 List 集合中。*/
object MapExercise01 {def main(args: Array[String]): Unit = {val names = List("Alice", "Bob", "Nick")def upper(s: String): String = {s.toUpperCase}val names2 = names.map(upper)println("names=" + names2) // names=List(ALICE, BOB, NICK)}
}
输出结果如下:
names=List(ALICE, BOB, NICK)
11.2 集合元素的扁平-flatMap
flat 即压扁,压平,扁平化,效果就是将集合中的每个元素的子元素
映射到某个函数并返回新的集合。
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.testobject FlatMapDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {val names = List("Alice", "Bob", "Nick")def upper( s : String ) : String = {s. toUpperCase}// 注意:每个字符串也是 char 集合println(names.flatMap(upper)) // List(A, L, I, C, E, B, O, B, N, I, C, K)}
}
输出结果如下:
List(A, L, I, C, E, B, O, B, N, I, C, K)
11.3 集合元素的过滤-filter
集合元素的过滤 filter:将符合要求的数据(筛选)放置到新的集合中。
应用案例:将 val names = List("Alice", "Bob", "Nick") 集合中首字母为'A'的筛选到新的集合。
注意:集合.filter(过滤函数) 过滤函数的返回值类型必须是布尔类型。
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.testobject FilterDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {val names = List("Alice", "Bob", "Nick")def startA(s: String): Boolean = {s.startsWith("A")}val names2 = names.filter(startA)println("names=" + names2) // names=List(Alice)}
}
输出结果如下:
names=List(Alice)
11.4 集合元素的化简-reduce
化简介绍
看一个需求:val list = List(1, 2, 3, 4 ,5),求出 list 的和。
化简:将二元函数引用于集合中的函数。
上面的问题当然可以使用遍历 list 方法来解决,这里我们使用 scala 的化简方式来完成。
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.test/*** val list = List(1, 20, 30, 4 ,5),求出 list 的和。*/
object ReduceDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {val list = List(1, 2, 3, 4, 5)def sum(n1: Int, n2: Int): Int = {n1 + n2}val res1 = list.reduceLeft(sum) // ((((1+2)+3)+4)+5) = 15val res2 = list.reduceRight(sum) // (1+(2+(3+(4+5)))) = 15println("res1=" + res1)println("res2=" + res2)// 说明// def reduceLeft[B >: A](f: (B, A) => B): B// reduceLeft(f) 接收的函数需要的形式为 f: (B, A) => B): B// reduceleft(f) 的运行规则是:从左边开始执行将得到的结果返回给第一个参数// 然后继续和下一个元素运行,将得到的结果继续返回给第一个参数,继续...// 即: ((((1+2)+3)+4)+5) = 15}
}
输出结果如下:
res1=15
res2=15
课堂练习
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.exerciseobject ReduceExercise01 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 1、分析下面的代码输出什么结果val list = List(1, 2, 3, 4, 5)def minus(num1: Int, num2: Int): Int = {num1 - num2}println(list.reduceLeft(minus)) // -13println(list.reduceRight(minus)) // 3 = (1-(2-(3-(4-5))))println(list.reduce(minus)) // -13 是哪个,看源码秒懂// 2、使用化简的方法求出 List(3, 4, 2, 7, 5) 最小的值val list1 = List(3, 4, 2, 7, 5)def min(n1: Int, n2: Int): Int = {if (n1 < n2) n1 else n2}println(list1.reduceLeft(min))}
}
输出结果如下:
-13
3
-13
2
11.5 集合元素的折叠-fold
scala中集合类iterator特质的化简和折叠方法
c.reduceLeft(op)这样的调用将op相继应用到元素,如
val a = List(1,7,2,9)
val a1 = a.reduceLeft(_ - _)// ((1-7) - 2) - 9 = -17
c.foldLeft(0)(_ * _)方法
val a2 = a.foldLeft(0)(_ - _) // 0-1-7-2-9 = -19
对于foldLeft方法还有一种简写,这种写法的本意是让你通过/:来联想一棵树的样子
对/:操作符来说,初始值是第一个操作元本题中是0,:后是第二个操作元a
val a3 = (0 /: a)(_ - _) // 等价于a.foldLeft(0)(_ - _)
scala同样也提供了foldRight或:\的变体,计算
val a4 = a.foldRight(0)(_ - _)// 1-(7-(2-(9-0))) = -13val a5 = (a :\ 0)(_ - _) // 等价于a.foldRight(0)(_ - _)
好像上面的方法都没什么用,但折叠fold有时候可以代替循环,例如:
统计每个字母中字符串出现的次数
object aiguigu {def main(args: Array[String]): Unit = {val tmp = "Mississippi"val frep = collection.mutable.Map[Char, Int]()for (c <- tmp)frep(c) = frep.getOrElse(c, 0) + 1val result = (Map[Char, Int]() /: tmp) // 使用 /: foldLeft()()来统计次数{(m, c) => m + (c -> (m.getOrElse(c, 0) + 1))}val result1 = tmp.foldLeft(Map[Char, Int]()) // 使用/: foldLeft()()来统计次数{(m, c) => m + (c -> (m.getOrElse(c, 0) + 1))}// 任何while循环都可用fold来代替println(frep, result, result1) //(Map(M -> 1, s -> 4, p -> 2, i -> 4),Map(M -> 1, i -> 4, s -> 4, p -> 2))}
}
这是使用fold的步骤:在每一步,将频率映射和新遇到的字母结合在一起,产生一个新的频率映射。这就是折叠:
fold的初始值和操作符是分开定义的柯里化参数,这样scala就可以根据类型来推断操作符的类型定义。
eg:该函数的初始值是String,因此操作符的类型应该是(String,Int) => String的函数
val a = List(1,7,2,9)val a7 = a.foldLeft("")(_ + _)val a8 = a.foldRight("")(_+_)val a9 = a.fold(0)(_+_)println(a7,a8,a9) // (1729,1729,19)
折叠介绍
应用案例
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.testobject FoldDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 折叠val list = List(1, 2, 3, 4)def minus(num1: Int, num2: Int): Int = {num1 - num2}// 说明:折叠的理解和化简的运行机制几乎一样// 理解 list.foldLeft(5)(minus) 理解成 list(5, 1, 2, 3, 4) list.reduceLeft(minus)//步骤 (5-1)//步骤 ((5-1) - 2)//步骤 (((5-1) - 2) - 3)//步骤 ((((5-1) - 2) - 3)) - 4 = - 5println(list.foldLeft(5)(minus)) // -5 函数的柯里化现象:把一个函数的多个参数分散开来传递// 理解 list.foldRight(5)(minus) 理解成 list(1, 2, 3, 4, 5).reduceRight(minus)// 步骤 (4 - 5)// 步骤 (3- (4 - 5))// 步骤 (2 -(3- (4 - 5)))// 步骤 1- (2 -(3- (4 - 5))) = 3println(list.foldRight(5)(minus)) // 3}
}
输出结果如下:
-5
3
foldLeft 和 foldRight 缩写方法分别是:/:
和 :\
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.testobject FoldDemo02 {def main(args: Array[String]): Unit = {val list4 = List(1, 9, 2, 8)def minus(num1: Int, num2: Int): Int = {num1 - num2}var i6 = (1 /: list4) (minus) // 等价于 list4.foldLeft(1)(minus)println(i6) // -19i6 = (100 /: list4) (minus) // 等价于 list4.foldLeft(100)(minus)println(i6) // 80i6 = (list4 :\ 10) (minus) // 等价于 list4.foldRight(10)(minus)println(i6) // -4}
}
输出结果如下:
-19
80
-4
11.6 集合元素的扫描-scan
扫描介绍
扫描,即对某个集合的所有元素做 fold 操作,但是会把产生的所有中间结果放置于一个集合中保存。
应用实例
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.testobject ScanDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {def minus(num1: Int, num2: Int): Int = {num1 - num2}// 5 (1, 2, 3, 4, 5) => (5, 4, 2, -1, -5, -10)val i8 = (1 to 5).scanLeft(5)(minus) // IndexedSeq[Int]println(i8) // Vector(5, 4, 2, -1, -5, -10)def add(num1: Int, num2: Int): Int = {num1 + num2}// 5 (1, 2, 3, 4, 5) => (5, 6, 8, 11, 15, 20)val i9 = (1 to 5).scanLeft(5)(add) // IndexedSeq[Int]println(i9) // Vector(5, 6, 8, 11, 15, 20)// (1, 2, 3, 4, 5) 5 => (20, 19, 17, 14, 10, 5)val i10 = (1 to 5).scanRight(5)(add) // IndexedSeq[Int]println(i10) // Vector(20, 19, 17, 14, 10, 5)}
}
输出结果如下:
Vector(5, 4, 2, -1, -5, -10)
Vector(5, 6, 8, 11, 15, 20)
Vector(20, 19, 17, 14, 10, 5)
11.7 集合的综合应用案例
练习1:val sentence = "AAAAAAAAAABBBBBBBBCCCCCDDDDDDD" 将 sentence 中各个字符,通过 foldLeft 存放到一个 ArrayBuffer 中。
目的:理解 foldLeft 的用法
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.exerciseimport scala.collection.mutable.ArrayBuffer/*** 练习1:val sentence = "AAAAAAAAAABBBBBBBBCCCCCDDDDDDD" 将 sentence 中各个字符,通过 foldLeft 存放到一个 ArrayBuffer 中。* 目的:理解 foldLeft 的用法*/
object Exercise01 {def main(args: Array[String]): Unit = {val sentence = "AAAAAAAAAABBBBBBBBCCCCCDDDDDDD"def putArray(arrBuf: ArrayBuffer[Char], c: Char): ArrayBuffer[Char] = {arrBuf.append(c)arrBuf}val arrBuf = ArrayBuffer[Char]()// 将 sentence.foldLeft(arrBuf)(putArray) 理解成 sentence(arrBuf, A, A, ..., D, D).reduceLeft(putArray)println(sentence.foldLeft(arrBuf)(putArray))// foldLeft(B)(f) 的运行规则是:从左边开始执行将得到的结果返回给第一个参数(注意:此时这里的第一个参数是一个集合)// 然后继续和下一个元素运行,将得到的结果继续返回给第一个参数,继续...}
}
输出结果如下:
ArrayBuffer(A, A, A, A, A, A, A, A, A, A, B, B, B, B, B, B, B, B, C, C, C, C, C, D, D, D, D, D, D, D)
练习2:val sentence = "AAAAAAAAAABBBBBBBBCCCCCDDDDDDD" 使用映射集合,统计一句话中,各个字母出现的次数。
提示:Map[Char, Int]()
(1)使用 java 实现
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.exercise;import java.util.HashMap;
import java.util.Map;public class JavaExercise02 {public static void main(String[] args) {String sentence = "AAAAAAAAAABBBBBBBBCCCCCDDDDDDD";Map<Character, Integer> charCountMap = new HashMap<>();// 将字符串转化为字符数组char[] cs = sentence.toCharArray();// 遍历字符数组for (char c : cs) { // Map 中有该键,取出该键对应的值+1后重新存入if (charCountMap.containsKey(c)) {Integer count = charCountMap.get(c);charCountMap.put(c, count + 1);} else { // Map 中没有该键,以键值对的方式存入该键(该键对应的值为1)charCountMap.put(c, 1);}}System.out.println(charCountMap);}
}
输出结果如下:
{A=10, B=8, C=5, D=7}
(2)使用 scala 的 flodLeft 折叠方式实现
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.exerciseimport scala.collection.mutable/*** 练习2:val sentence = "AAAAAAAAAABBBBBBBBCCCCCDDDDDDD" 使用映射集合,统计一句话中,各个字母出现的次数。* 提示:Map[Char, Int]()*/
object Exercise02 {def main(args: Array[String]): Unit = {val sentence = "AAAAAAAAAABBBBBBBBCCCCCDDDDDDD"// 方式一:不可变 Map,是有序的def charCount1(map: Map[Char, Int], c: Char): Map[Char, Int] = {// 向 Map 中添加键值对// val map2 = map + (c -> (map.getOrElse(c, 0) + 1)) // 如果键c有返回键c对应的值并加1,键c没有返回0并加1// map2// 简写map + (c -> (map.getOrElse(c, 0) + 1)) // 如果键c有,返回键c对应的值并加1,键c没有,返回0并加1}val map1 = Map[Char, Int]()println(sentence.foldLeft(map1)(charCount1)) // Map(A -> 10, B -> 8, C -> 5, D -> 7)// 将 sentence.foldLeft(map1)(charCount) 理解成 sentence(map1, A, A, ..., D, D).reduceLeft(charCount)// foldLeft(B)(f) 的运行规则是:从左边开始执行将得到的结果返回给第一个参数(注意:此时这里的第一个参数是一个集合)// 然后继续和下一个元素运行,将得到的结果继续返回给第一个参数,继续...println("------------------------------------")// 方式二:可变 Map,是无序的def charCount2(map: mutable.Map[Char, Int], c: Char): mutable.Map[Char, Int] = {// 向 Map 中添加键值对map += (c -> (map.getOrElse(c, 0) + 1)) // 如果键c有,返回键c对应的值并加1,键c没有,返回0并加1}val map2 = mutable.Map[Char, Int]()println(sentence.foldLeft(map2)(charCount2))}
}
输出结果如下:
Map(A -> 10, B -> 8, C -> 5, D -> 7)
------------------------------------
Map(D -> 7, A -> 10, C -> 5, B -> 8)
练习3:大数据中经典的 wordcount 案例。
val lines = List("atguigu han hello ", "atguigu han aaa aaa aaa ccc ddd uuu")
使用映射集合,list 中各个单词出现的次数,并按出现次数排序。
示例代码链接:xxx
11.8 集合的合并-zip
在开发中,当我们需要将两个集合进行 对偶元组合并
,可以使用拉链
。
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.testobject ZipDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 拉链val list1 = List(1, 2, 3)val list2 = List(4, 5, 6)val list3 = list1.zip(list2)println(list3) // List((1,4), (2,5), (3,6))}
}
输出结果如下:
List((1,4), (2,5), (3,6))
拉链使用的注意事项
11.9 集合的迭代器-iterator
基本说明
通过 iterator 方法从集合获得一个迭代器,通过 while 循环和 for 表达式对集合进行遍历。(学习使用迭代器进行集合的遍历)
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.testobject IteratorDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {val iterator = List(1, 2, 3, 4, 5).iterator // 得到迭代器/*这里我们看看 iterator 的继承关系def iterator: Iterator[A] = new AbstractIterator[A] {var these = selfdef hasNext: Boolean = !these.isEmptydef next(): A =if (hasNext) {val result = these.head; these = these.tail; result} else Iterator.empty.next()*/println("----------遍历方式1 while ----------")while (iterator.hasNext) {println(iterator.next())}println("----------遍历方式2 for ----------")for (enum <- iterator) {println(enum)}}
}
输出结果如下:
----------遍历方式1 while ----------
1
2
3
4
5
----------遍历方式2 for ----------
1
2
3
4
5
应用案例小结
11.10 流-Stream
基本介绍
流的应用案例
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.testobject StreamDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 创建 Streamdef numsForm(n: BigInt): Stream[BigInt] = n #:: numsForm(n + 1)val stream1 = numsForm(1)println(stream1) // Stream(1, ?)// 取出第一个元素println("head=" + stream1.head) // head=1// 使用 tail,会动态的向 stream 集合按规则生成新的元素println(stream1.tail) // Stream(2, ?)println(stream1) // Stream(1, 2, ?)// 案例:使用 map 映射 stream 的元素并进行一些计算//创建Streamdef numsForm2(n: BigInt): Stream[BigInt] = n #:: numsForm2(n + 1)def multi(x: BigInt): BigInt = {x * x}println(numsForm2(5).map(multi)) // Stream(25, ?)}
}
输出结果如下:
Stream(1, ?)
head=1
Stream(2, ?)
Stream(1, 2, ?)
Stream(25, ?)
11.11 视图-view
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.testobject ViewDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {def multiple(num: Int): Int = {num}def eq(i: Int): Boolean = {i.toString.equals(i.toString.reverse)}// 没有使用 viewval viewSquares1 = (1 to 100).map(multiple).filter(eq)println(viewSquares1)// 使用 view,view 方法产出一个总是被懒执行的集合val viewSquares2 = (1 to 100).view.map(multiple).filter(eq)println(viewSquares2)// 遍历for (item <- viewSquares2) {println(item)}// 小结:// 对集合进行 map, filter, reduce, fold, ...// 你并不希望立即执行,而是在使用到结果时才执行,则可以使用 view 来进行优化(大数据优化)}
}
输出结果如下:
Vector(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 22, 33, 44, 55, 66, 77, 88, 99)
SeqViewMF(...)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
11
22
33
44
55
66
77
88
99
11.12 线程安全的集合
11.13 并行集合
示例代码如下:
1、打印1~5
package com.atguigu.chapter11.testobject ParallelDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {// (1 to 5).foreach(println) 等价于下面(1 to 5).foreach(println(_))println("----------")// 这里输出的结果是无序的,说明是将 println 任务分配给不同 cpu(1 to 5).par.foreach(println(_))}
}
输出结果如下:
1
2
3
4
5
----------
1
3
5
2
4
2、查看并行集合中元素访问的线程
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.testobject ParallelDemo02 {def main(args: Array[String]): Unit = {val result1 = (0 to 100).map{case _ => Thread.currentThread.getName}.distinctval result2 = (0 to 100).par.map{case _ => Thread.currentThread.getName}.distinctprintln(result1)println(result2)}
}
输出结果如下:
Vector(main)
ParVector(ForkJoinPool-1-worker-29, ForkJoinPool-1-worker-31, ForkJoinPool-1-worker-13, ForkJoinPool-1-worker-21, ForkJoinPool-1-worker-7, ForkJoinPool-1-worker-9, ForkJoinPool-1-worker-27, ForkJoinPool-1-worker-23, ForkJoinPool-1-worker-11, ForkJoinPool-1-worker-17, ForkJoinPool-1-worker-3, ForkJoinPool-1-worker-25)
11.14 操作符
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter11.testobject OperatorDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 案例val n1 = 1val n2 = 2val r1 = n1 + n2 // 3val r2 = n1.+(n2) // 3 看 Int 的源码即可说明// 应用val monster = new Monstermonster + 10monster.+(10)println("monster.money=" + monster.money) // 20println(monster ++)println(monster.++)println("monster.money=" + monster.money) // 22!monsterprintln("monster.money=" + monster.money) // -22}
}class Monster {var money: Int = 0// 对操作符进行重载(中置操作符)def +(n: Int): Unit = {this.money += n}// 对操作符进行重载(后置操作符)def ++(): Unit = {this.money += 1}// 对操作符进行重载(前置操作符:一元运算符)def unary_!(): Unit = {this.money = -this.money}
}
输出结果如下:
monster.money=20
()
()
monster.money=22
monster.money=-22
第十二章 模式匹配
12.1 match
1、基本介绍
2、Java Switch 的简单回顾
3、Scala 的 match 的快速入门案列
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.mymatchobject MatchDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 模式匹配,类似于 Java 的 switch 语法// 说明// 1. match (类似 java switch) 和 case 是关键字// 2. 如果匹配成功,则执行 => 后面的代码块(即代码可以有多行)// 3. 匹配的顺序是从上到下,匹配到一个就执行对应的代码// 4. => 后面的代码块,不要写 break,会自动的退出 match// 5. 如果一个都没有匹配到,则执行 case _ 后面的代码块val oper = '#'val n1 = 20val n2 = 10var res = 0oper match {case '+' => res = n1 + n2case '-' => res = n1 - n2case '*' => res = n1 * n2case '/' => res = n1 / n2case _ => println("oper error")}println("res=" + res)}
}
输出结果如下:
oper error
res=0
4、match 的细节和注意事项
12.2 守卫
1、基本介绍
如果想要表达匹配某个范围的数据
,就需要在模式匹配中增加条件守卫。
2、Scala 的 守卫 的快速入门案例
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.mymatchobject MatchIfDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {for (ch <- "+-3!") { // 是对 "+-3!" 遍历var sign = 0var digit = 0ch match {case '+' => sign = 1case '-' => sign = -1// 特别注意:如果 case 后有 条件守卫即 if,那么这时的 _ 不是表示默认匹配,而是表示 忽略传入的chcase _ if ch.toString.equals("3") => digit = 3case _ if (ch > 1110 || ch < 120) => println("ch > 10")case _ => sign = 2}println(ch + " " + sign + " " + digit)}}
}
输出结果如下:
+ 1 0
- -1 0
3 0 3
ch > 10
! 0 0
3、练习题
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.mymatchobject MatchExercise01 {def main(args: Array[String]): Unit = {for (ch <- "+-3!") {var sign = 0var digit = 0ch match {case '+' => sign = 1case '-' => sign = -1// 可以有多个 默认匹配,但是后面的默认匹配无效,编译器没有报错case _ => digit = 3case _ => sign = 2}// + 1 0 - -1 0 3 0 3 ! 0 3println(ch + " " + sign + " " + digit)}}
}
输出结果如下:
+ 1 0
- -1 0
3 0 3
! 0 3
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.mymatchobject MatchExercise02 {def main(args: Array[String]): Unit = {for (ch <- "+-3!") {var sign = 0var digit = 0ch match {case _ => digit = 3case '+' => sign = 1case '-' => sign = -1// 说明..}// + 0 3 - 0 3 3 0 3 ! 0 3println(ch + " " + sign + " " + digit)}}
}
输出结果如下:
+ 0 3
- 0 3
3 0 3
! 0 3
12.3 模式中的变量
1、基本介绍
如果在 case 关键字后跟变量名,那么 match 前表达式的值会赋给那个变量。
2、Scala 的 模式中的变量 的快速入门案例
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.mymatchobject MatchVarDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {val ch = 'U'ch match {case '+' => println("ok~")// 下面 case mychar 含义是 mychar = chcase mychar => println("ok~~" + mychar)case _ => println("ok~~~")}val ch1 = '+'// 在 Scala 中 match 是一个表达式,因此可以有返回值// 返回值就是匹配到的代码块的最后一句话的值val res = ch1 match {case '+' => ch1 + "hello"case _ => println("ok~~")}println("res=" + res)}
}
输出结果如下:
ok~~U
res=+hello
12.4 类型匹配
1、基本介绍
可以匹配对象的任意类型
,这样做避免了使用 isInstanceOf 和 asInstanceOf 方法。
2、Scala 的 类型匹配 的快速入门案例
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.mymatchobject MatchTypeDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {val a = 8// 根据 a 的值来返回 obj 实例的类型val obj = if (a == 1) 1else if (a == 2) "2"else if (a == 3) BigInt(3)else if (a == 4) Map("aa" -> 1)else if (a == 5) Map(1 -> "aa")else if (a == 6) Array(1, 2, 3)else if (a == 7) Array("aa", 1)else if (a == 8) Array("aa")// 根据 obj 的类型来匹配并返回val result = obj match {case a: Int => acase _ : BigInt => Int.MaxValue // 如果 case _ 出现在 match 中间,则表示隐藏变量名,即不使用,而不是表示默认匹配。case b: Map[String, Int] => "对象是一个[字符串-数字]的Map集合"case c: Map[Int, String] => "对象是一个[数字-字符串]的Map集合"case d: Array[String] => d // "对象是一个字符串数组" // 如果在 case 关键字后跟变量名,那么 match 前表达式的值会赋给那个变量。case e: Array[Int] => "对象是一个数字数组"case f: BigInt => Int.MaxValuecase y: Float => println("xxx")case _ => "啥也不是"}println(result)}
}
输出结果如下:
[Ljava.lang.String;@23223dd8
3、类型匹配注意事项
12.5 数组匹配
1、基本介绍
2、Scala 的 匹配数组 的快速入门案例
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.mymatchobject MatchArrayDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {val arrs = Array(Array(0), Array(1, 0), Array(0, 1, 0), Array(1, 1, 0), Array(1, 1, 0, 1))for (arr <- arrs) {val result = arr match {case Array(0) => "0"case Array(x, y) => x + "=" + ycase Array(0, _*) => "以0开头和数组"case _ => "什么集合都不是"}println("result = " + result)}println("--------------------")// 给你一个数组集合,如果该数组是 Array(10, 20),请使用默认匹配,返回 Array(20, 10)val arrs2 = Array(Array(0), Array(1, 0), Array(0, 1, 0), Array(1, 1, 0), Array(1, 1, 0, 1))for (arr <- arrs2 ) {val result = arr match {case Array(x, y) => ArrayBuffer(y, x) // Array(y, x).toBuffercase _ => "不处理"}println("result = " + result)}}
}
输出结果如下:
result = 0
result = 1=0
result = 以0开头和数组
result = 什么集合都不是
result = 什么集合都不是
--------------------
result = 不处理
result = ArrayBuffer(0, 1)
result = 不处理
result = 不处理
result = 不处理
12.6 列表匹配
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.mymatchobject MatchListDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {for (list <- Array(List(88), List(0), List(1, 0), List(0, 0, 0), List(1, 0, 0))) {val result = list match {case x :: Nil => x // 如果要匹配 List(88) 这样的只含有一个元素的列表,并原值返回case 0 :: Nil => "0" // List 只含有0元素case x :: y :: Nil => x + " " + y // List 只含有两个元素case 0 :: tail => "0 ..." // List 是以0开头的,后面任意case _ => "something else"}println(result)}}
}
输出结果如下:
88
0
1 0
0 ...
something else
12.7 元组匹配
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.mymatchobject MatchTupleDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 如果要匹配 (10, 30) 这样任意两个元素的对偶元组,应该如何写for (pair <- Array((0, 1), (1, 0), (10, 30), (1, 1), (1, 0, 2))) {val result = pair match {case (0, _) => "0 ..." // 要匹配以0打头的二元组case (y, 0) => y // 要匹配第一个元素任意,第二个元素为0的二元组case (x, y) => (y, x)case _ => "other"}println(result)}}
}
输出结果如下:
0 ...
1
(30,10)
(1,1)
other
12.8 对象匹配
1、基本介绍
2、Scala 的 对象匹配 的快速入门案例
应用案例1示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.mymatchobject MatchObjectDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 模式匹配使用// val number: Double = 36.0val number: Double = Square(6.0)number match {// 说明 case Square(n) 的运行的机制// 1. 当匹配到 case Square(n)// 2. 调用 Square 的 unapply(z: Double) z的值就是 number// 3. 如果对象提取器 unapply(z: Double) 返回的是 Some(6),则表示匹配成功,同时将6赋给 Square(n) 的n// 4. 如果对象提取器 unapply(z: Double) 返回的是 None,则表示匹配不成功case Square(n) => println("匹配成功,n=" + n)case _ => println("nothing matched")}}
}object Square {// 说明// 1. unapply 方法是对象提取器// 2. 接收 z: Double 类型// 3. 返回类型是 Option[Double]// 4. 返回的值是 Some(math.sqrt(z)) 返回z的开平方的值,并放入到 Some(x)def unapply(z: Double): Option[Double] = {println("unapply被调用,z=" + z)Some(math.sqrt(z))// None...}def apply(z: Double): Double = z * z
}
输出结果如下:
unapply被调用,z=36.0
匹配成功,n=6.0
应用案例1的小结:
应用案例2示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.mymatchobject MatchObjectDemo02 {def main(args: Array[String]): Unit = {val namesString = "Alice,Bob,Thomas" // 字符串对象的构造namesString match {// 当 执行 case Names(first, second, third)// 1. 会调用 unapplySeq(str) 把 "Alice,Bob,Thomas" 传入给 str// 2. 如果 返回的是 Some("Alice","Bob","Thomas") 分别给 (first, second, third)// 注意:这里的返回的值的个数需要和 (first, second, third) 要一样// 3. 如果返回的 None,表示匹配失败case Names(first, second, third) => {println("the string contains three people's names")// 打印字符串println(s"$first $second $third")}case _ => println("nothing matched")}}
}object Names {// 当构造器是多个参数时,就会触发这个对象提取器def unapplySeq(str: String): Option[Seq[String]] = {if (str.contains(",")) Some(str.split(",")) else None}
}
输出结果如下:
the string contains three people's names
Alice Bob Thomas
应用案例2的小结:
12.9 变量声明中的模式
1、基本介绍
match 中每一个 case 都可以单独提取出来,意思是一样的。
2、Scala 中 变量声明中的模式 快速入门案例
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.mymatchobject MatchVarDemo02 {def main(args: Array[String]): Unit = {val (x, y, z) = (1, 2, "hello") // 一次性可以定义多个变量println("x=" + x)val (q, r) = BigInt(10) /% 3 // q = BigInt(10) / 3 r = BigInt(10) % 3val arr = Array(1, 7, 2, 9)val Array(first, second, _*) = arr // 提出arr的前两个元素println(first, second)}
}
输出结果如下:
x=1
(1,7)
12.10 for表达式中的模式
1、基本介绍
for循环也可以进行模式匹配。
2、Scala 中 for表达式中的模式 快速入门案例
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.mymatchobject MatchForDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {val map = Map("A" -> 1, "B" -> 0, "C" -> 3)for ((k, v) <- map) {println(k + " -> " + v)}println("----------")// 只遍历出 value =0 的 key-value,其它的过滤掉for ((k, 0) <- map) { // 过滤,简洁高效println(k + " --> " + 0)}println("----------")// 这个就是上面代码的另外写法,只是下面的用法灵活和强大for ((k, v) <- map if v == 0) { // for 循环中的守卫println(k + " ---> " + v)}}
}
输出结果如下:
A -> 1
B -> 0
C -> 3
----------
B --> 0
----------
B ---> 0
12.11 样例(模板)类
1、Scala 样例(模板)类 的快速入门案例
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.caseclassobject CaseClassDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {println("ok")}
}// 说明: 这里的 Dollar, Currencry, NoAmount 是样例类。
abstract class Amount
case class Dollar(value: Double) extends Amount
case class Currency(value: Double, unit: String) extends Amount
case object NoAmount extends Amount
2、基本介绍
3、样例类最佳实践1
当我们有一个类型为 Amount 的对象时,可以用模式匹配来匹配他的类型,并将属性值绑定到变量(即:把样例类对象的属性值提取到某个变量
,该功能非常有用!)
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.caseclass/*** 1、当我们有一个类型为 Amount 的对象时,可以用模式匹配来匹配他的类型,并将属性值绑定到变量(即:把样例类对象的属性值提取到某个变量,该功能非常有用!)*/
object CaseClassDemo02 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 该案例的作用:体验使用样例类方式进行对象匹配简洁性for (amt <- Array(Dollar2(1000.0), Currency2(1000.0, "RMB"), NoAmount2)) {val result = amt match {// 说明:即我们在使用样例类进行对象匹配的时候,不需要手写 unapply 方法了case Dollar2(v) => "$" + v// 说明case Currency2(v, u) => v + " " + ucase NoAmount2 => ""}println(amt + ": " + result)}}
}// 说明: 这里的 Dollar2, Currencry2, NoAmount2 是样例类。
abstract class Amount2case class Dollar2(value: Double) extends Amount2case class Currency2(value: Double, unit: String) extends Amount2case object NoAmount2 extends Amount2
输出结果如下:
Dollar2(1000.0): $1000.0
Currency2(1000.0,RMB): 1000.0 RMB
NoAmount2:
4、样例类最佳实践2
样例类的 copy 方法和带名参数,copy 可以创建一个与现有对象值相同的新对象,并可以通过带名参数来修改某些属性。
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.caseclass/*** 2、样例类的 copy 方法和带名参数,copy 可以创建一个与现有对象值相同的新对象,并可以通过带名参数来修改某些属性*/
object CaseClassDemo03 {def main(args: Array[String]): Unit = {val amt = Currency3(29.95, "RMB")val amt1 = amt.copy() // 创建了一个新的对象,属性值和上面一样val amt2 = amt.copy(value = 19.95) // 创建了一个新对象,但是修改了value属性val amt3 = amt.copy(unit = "英镑") // 创建了一个新对象,但是修改了unit属性println(amt)println(amt1)println(amt2)println(amt3)}
}// 说明: 这里的 Dollar3, Currencry3, NoAmount3 是样例类。
abstract class Amount3case class Dollar3(value: Double) extends Amount3case class Currency3(value: Double, unit: String) extends Amount3case object NoAmount3 extends Amount3
输出结果如下:
Currency3(29.95,RMB)
Currency3(29.95,RMB)
Currency3(19.95,RMB)
Currency3(29.95,英镑)
12.12 case 语句的中置(缀)表达式
1、基本介绍
什么是中置表达式?
答:1 + 2,这就是一个中置表达式。如果 unapply 方法产出一个元组,你可以在 case 语句中使用中置表示法。比如:可以匹配一个 List 序列。
2、快速入门案例
示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.mymatchobject MidCaseDemo01 {def main(args: Array[String]): Unit = {List(1, 3, 5, 9) match { // 修改并测试// 1.两个元素间::叫中置表达式,至少first,second两个匹配才行。// 2.first 匹配第一个,second 匹配第二个,rest 匹配剩余部分 (5, 9)case first :: second :: rest => println(first + " " + second + " " + rest.length + " " + rest) // 1 3 2 List(5, 9)case _ => println("匹配不到...")}}
}
输出结果如下:
1 3 2 List(5, 9)
12.13 匹配嵌套结构
1、基本介绍
匹配嵌套的操作原理类似于正则表达式。
2、匹配嵌套结构 的最佳实践案例-商品捆绑打折出售
现在有一些商品,请使用 Scala 设计相关的样例类,完成商品捆绑打折出售。要求:
1、商品捆绑可以是单个商品,也可以是多个商品。
2、打折时按照折扣x元进行设计。
3、能够统计出所有捆绑商品打折后的最终价格。
创建样例类
// 先设计样例类
abstract class Item // 项// 商品,以书籍为例
case class Book(description: String, price: Double) extends Item// 商品,以食品为例
// 商品,以酒水为例...// Bundle 捆绑类
case class Bundle(description: String, discount: Double, item: Item*) extends Item
匹配嵌套结构(就是 Bundle 的对象)
// 具体的打折案例表示:有一捆书,漫画(一本)(40-10) + 文学作品(两本)(80+30-20) = 30 + 90 = 120.0val sale = Bundle("书籍", 10, Book("漫画", 40), Bundle("文学作品", 20, Book("《阳关》", 80), Book("《围城》", 30)))
为了讲解案列,补充三个新的知识点:
知识点1-将 desc 绑定到第一个 Book 的描述。
知识点2-通过 @ 表示法将嵌套的值绑定到变量。*_绑定剩余元素到 rest。
知识点3-不使用 * 绑定剩余 Item 到 rest。
3个知识点的所有示例代码如下:
package com.atguigu.chapter12.caseclassobject SalesDem01 {def main(args: Array[String]): Unit = {// 具体的打折案例表示:有一捆书,漫画(一本)(40-10) + 文学作品(两本)(80+30-20) = 30 + 90 = 120.0val sale = Bundle("书籍", 10, Book("漫画", 40), Bundle("文学作品", 20, Book("《阳关》", 80), Book("《围城》", 30)))// 知识点1:取出这个嵌套结构中的 "漫画"的描述val res = sale match {// 如果我们进行对象匹配时,不想接受某些值,则使用_ 忽略即可,_* 表示忽略所有。case Bundle(_, _, Book(desc, _), _*) => desc}println("res=" + res)// 知识点2:如何将 "漫画" 和 这个嵌套结构中的 "漫画" 和 紫色的部分 绑定到变量,即赋值到变量中。val res2 = sale match {case Bundle(_, _, art @ Book(_, _), rest @ _*) => (art, rest)}println("art=" + res2._1)println("rest=" + res2._2)// 知识点3:如何将 "漫画" 和 这个嵌套结构中的 "漫画" 和 紫色的部分 绑定到变量,即赋值到变量中。明确说明没有多个 Bundle。val res3 = sale match {case Bundle(_, _, art @ Book(_, _), rest) => (art, rest) // rest 等价于 rest @ _}println("art=" + res3._1)println("rest=" + res3._2)// 匹配嵌套案例完成def price(it: Item): Double = {it match {case Book(_, price) => price// 生成一个新的集合,_是将 its 中每个循环的元素传递到 price 中 it 中。递归操作case Bundle(_, disc, its @ _*) => its.map(price).sum - disc}}println(price(sale))}
}// 先设计样例类
abstract class Item // 项// 商品,以书籍为例
case class Book(description: String, price: Double) extends Item// 商品,以食品为例
// 商品,以酒水为例...// Bundle 捆绑类
case class Bundle(description: String, discount: Double, item: Item*) extends Item
输出结果如下:
res=漫画
art=Book(漫画,40.0)
rest=WrappedArray(Bundle(文学作品,20.0,WrappedArray(Book(《阳关》,80.0), Book(《围城》,30.0))))
art=Book(漫画,40.0)
rest=Bundle(文学作品,20.0,WrappedArray(Book(《阳关》,80.0), Book(《围城》,30.0)))
120.0
12.14 密封类
1、基本介绍 sealed
2、密封类卫 的快速入门案例
这篇关于8:map,flatMap,reduce,flod,scan,zip,iterator,stream,view,par,match的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!