Scala 的集合

本文是我学习《Scala 编程实战》 （Alexander，A. 著）的读书笔记。

Scala 的集合类博大精深，与 Java 的集合类相比大相径庭，这会减慢 Java 开发人员转向 Scala 的学习速度。

几个重要的概念

• 谓词
• 匿名函数
• 隐式循环 (implied loops)

理解集合的层级结构

以 Vector 为例，Vector 继承了一大堆的特质，但是 Vector 的使用还是很简单的：

val v = Vector(1, 2, 3)
v.sum            // 6
v.filter(_ > 1) // Vector(2, 3)
v.map(_ * 2)    // Vector(2, 4, 6)

宏观地讲，Scala 的集合类从 Traversable 和 Iterable 这些特质开始，扩展到三个主要的类别： Seq, Set, Map 。序列进一步分支成索引序列和线性序列：

    | Traversable |
    | Iterable    |
  | Seq |  | Set |  | Map |
| INdexedSeq | | LLinearSeq |

Traversable 特质遍历整个集合，Scaladoc 说它实现了一个就 foreach 方法而言的所有集合的通用方法，这样就可以反复遍历集合。

Iterable 特质定义了一个迭代器，可以一次性循环一个集合的元素，当使用迭代器时，集合只可以被循环一次，因为在迭代的过程中每个元素都被改变了。

序列 (Sequences)

Scala 包含了大量的序列。

Seq --> IndexedSeq, Buffer, LinearSeq

IndexedSeq -> StringBuilder, String, ArrayBuffer
           -> Array, Range, Vector

Buffer -> ArrayBuffer, 
       -> ListBuffer

LinearSeq -> List, LinkedList, MutableList
          -> Queue, Stack, Stream

序列分支为两个大类：索引序列和线性序列（链表）。索引序列 (IndexSeq) 意味着随机存取是高效的，比如读取数组的元素： arr(5000) 。默认情况下（Scala 2.10.x) 版本中创建 Vector 时会认为是一个所以你序列：

scala> val x = IndexedSeq(1, 2, 3)
x: IndexedSeq[Int] = Vector(1, 2, 3)

线性序列 (LinearSeq) 说明集合可以很方便地被分为头尾两部分，并且用 head, tail, isEmpty 方法是很常见的。当创建一个 LinearSeq 时会创建一个 List （列表）：

scala> val seq = scala.collection.immutable.LinearSeq(1, 2, 3)
seq: scala.collection.immutable.LinearSeq[Int] = List(1, 2, 3)

Map

和 Java 中的 Map 类似，下面是常见的 Map 类图：

Map ->

HashMap, WeakHashMap, SortedMap, TreeMap, LinkedHashMap, ListMap

当需要一个简单的不可变的 map 时，可以新建一个不需要 import：

scala> val m = Map(1 -> "a", 2 -> "b")
m: scala.collection.immutable.Map[Int, java.lang.String] = Map(1 -> a, 2 -> b)

可变的 map 默认不在开间范围，所以必须引入它（或者指定全路径）来使用它：

scala> val m = collection.mutable.Map(1 -> "a", 2 -> "b")
m: scala.collection.mutable.Map[Int, String] = Map(2 -> b, 1 -> a)

Set

就像 Java 中的 Set， Scala 中的 Set 是一个没有重复元素的集合。

Set ->
    BitSet, HashSet, ListSet, SortedSet
    SortedSet -> TreeSet

不可变的 Set ：

scala> val set = Set(1, 2, 3)
set: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(1, 2)

可变的 Set ：

scala> val s = collection.mutable.Set(1, 2, 3)
s: scala.collection.mutable.Set[Int] = Set(1, 2, 3)

更多的集合类

还有很多集合特质和类，包括 Stream, Quere, Stack, Range 。都可以在集合类上创建视图（就像一个数据库视图），用迭代器，以及使用 Option, Some 和 None

严格（strict）和惰性（lazy）集合

选择一个集合类

常见的问题主要有三种集合类可供选择：

• Sequence
• Map
• Set

sequence 是一种线性元素的集合，可能会是索引或者线性的（链表）。map 是包含键值对的集合，就像 Java 的 Map，Set 是包含无重复元素的集合。

除了这三个主要的集合类之外，还有其他有用的集合类型，如 Stack, Queue 和 Range。还有一些用起来像集合的类，如元组、枚举、Option/Some/None 以及 Try/Success/Failure 类。

选择 Sequence

当使用 sequence 是，有两个主要的选择：

• 这个序列是否应该被索引（就像一个数组），允许快速访问某些元素，或者是否应该用链表实现？
• 想要可变的还是不可变的集合？

Scala 通用的序列集合类

通过这个表，如果想要一个不可变的索引集合，那么就一般会使用 Vector ; 如果想好可变索引集合，就使用 ArrayBuffer （等等）。

然而这只是通用的推荐的做法，此外还有很多选择。

主要的不可变序列集合类

• 主要的可变序列集合类*

在 API 中常用的特质

当然如果所有返回的集合可以非常的通用，那么可以把他们定义为 Iterable 或者 Traversable。这等同于在 Java 里返回 Collection 的做法。

也可以在 IDE 中通过查看方法的返回类型了解更多。例如，在 Eclipse 中创建一个新的 Vector 时，然后查看 Vector 实例的可用方法，看到方法返回的类型，有 GenSeqLike, IndexedSeqLike, IterableLike, TraversableLike 和 TraversableOne 。没有必要指明方法返回的类型 —— 当然不是在开始就指定，但通常识别出真正返回的东西的意图是个很好的实践，所以一旦习惯了就可以声明更具体的类型了。

选择 map

用 map 比用 sequence 更简单。有基本可变和不可变的 map 类，SorteedMap 特质用于将元素按键排序， LinkedHashMap 用于按插入顺序存储元素，还有一些其他的用于特殊用途的 map 类。

常用的 map，包括可变和不可变的版本

也可以混入 SynchronizedMap 特质来创建一个你想要的线程安全的 map 实现。

选择 set

用 set 和用 map 很相似。有基本的可变和不可变的 set，返回按键排序的 SortedSet，按插入顺序存储的 LinkedHashSet 以及一些其他特殊用途的 set 。

常用 set，包括可变和不可变

表现类似集合的类型

Scala 提供了很多其他的集合类型，还有一些表现的想集合的类型，尽管他们不是集合。

严格（strict）与惰性（lazy）集合

traversable : /’trævɝsəbl/ adj. 能越过的，能横过的；可否认的，可反驳的；

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