Scala 中 10 个超赞的集合操作函数

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#1 最大值和最小值

我们先从动作函数开始。

在序列中查找最大或最小值是一个极常见的需求，较常用于面试问题和算法。还记得 Java 中的代码行吗？如下：

int[] arr = {11, 2, 5, 1, 6, 3, 9}; int to = arr.length - 1; int max = arr[0]; for (int i = 0; i < to; i++) { if (max < arr[i+1]) max = arr[i+1]; } System.out.println(max);

问题：怎么在 List 中找到最大/最小值呢？

Scala 推荐了一个很赞的解决方案：

val numbers = Seq(11, 2, 5, 1, 6, 3, 9)   numbers.max //11   numbers.min //1

但实际操作的数据更加复杂。下面我们介绍一个更高级的例子，其中包含一个书的序列（查看源代码案例）。

case class Book(title: String, pages: Int)   val books = Seq( Book("Future of Scala developers", 85),                   Book("Parallel algorithms", 240),                   Book("Object Oriented Programming", 130),                   Book("Mobile Development", 495) )   //Book(Mobile Development,495)   books.maxBy(book => book.pages)   //Book(Future of Scala developers,85)   books.minBy(book => book.pages)

如上所示，minBy & maxBy 方法解决了复杂数据的问题。你只需选择决定数据最大或最小的属性。

我是菜鸟我骄傲

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#2 过滤

你过滤过集合吗？比如，筛选价格大于10美元的条目，或挑选年龄在24岁以下员工等，所有这些操作属于过滤。

让我们举例说明：过滤一个数字 List，只获取奇数的元素。

val numbers = Seq(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10) numbers.filter(n => n % 2 == 0)

然后加大难度，我想获取页数大于120页的书。

val books = Seq( Book("Future of Scala developers", 85),                  Book("Parallel algorithms", 240),                  Book("Object Oriented Programming", 130),                  Book("Mobile Development", 495) )    books.filter(book => book.pages >= 120)

实际上，过滤是一个转换类型的方法，但是比运用 min 和 max 方法简单。

还有一个与 filter 类似的方法是 filterNot。它的名字就体现了它的作用。如果你还是不了解它的实际用途，你可以在一个示例中，用 filterNot 替换 filter 方法。

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#3 Flatten O_o

我想大多数朋友都没听说过这个功能。其实它很好理解，我们来举例说明：

val abcd = Seq('a', 'b', 'c', 'd')    val efgj = Seq('e', 'f', 'g', 'h')    val ijkl = Seq('i', 'j', 'k', 'l')    val mnop = Seq('m', 'n', 'o', 'p')    val qrst = Seq('q', 'r', 's', 't')    val uvwx = Seq('u', 'v', 'w', 'x')    val yz = Seq('y', 'z')    val alphabet = Seq(abcd, efgj, ijkl, mnop, qrst, uvwx, yz)    //   // List(a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t,  //      u, v, w, x, y, z)    alphabet.flatten

当有一个集合的集合，然后你想对这些集合的所有元素进行操作时，就会用到 flatten。

边城

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#4 Euler Diagram 函数

[译者注：Euler Diagram 可以翻译为欧拉图，但请注意与 Euler Graph 的区别。Euler Diagram 用于描述集合及集合间的关系，而 Euler Graph 描述的是一种“图”这样的数据结构]

不要紧张！接下来的操作大家都熟知：差集、交集和并集。以下示例能很好地解释 Euler Diagram 函数：

val num1 = Seq(1, 2, 3, 4, 5, 6)    val num2 = Seq(4, 5, 6, 7, 8, 9)    //List(1, 2, 3)    num1.diff(num2)    //List(4, 5, 6)    num1.intersect(num2)    //List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 4, 5, 6, 7, 8, 9)    num1.union(num2)

上述示例中的 union 保留了重复的元素。如果我们不需要重复怎么办？这时可以使用 distinct 函数：

//List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) num1.union(num2).distinct

下面是上述功能的图示：

边城

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#5 map（映射）列表元素

map 是 Scala 集合最常用的一个函数。它的功能十分强大：

val numbers = Seq(1,2,3,4,5,6)    //List(2, 4, 6, 8, 10, 12)    numbers.map(n => n * 2)    val chars = Seq('a', 'b', 'c', 'd')    //List(A, B, C, D)    chars.map(ch => ch.toUpper)

map 函数的逻辑是遍历集合中的元素并对每个元素调用函数。你也可以不调用任何函数，保持返回元素本身，但这样 map 无法发挥作用，因为你在映射过后得到的是同样的集合。

边城

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其它翻译版本(1)

#6 flatMap

我很难具体说明 flatMap 的使用场合，因为很多不同的情况下都会用到 flatMap。如果大家仔细观察，就会发现 flatMap 是由下列这两个函数组成的：

map & flatten

现在，假设我们想知道字母表中的大写字母和小写字母的排列情况：

val abcd = Seq('a', 'b', 'c', 'd')   //List(A, a, B, b, C, c, D, d)   abcd.flatMap(ch => List(ch.toUpper, ch))

因为这篇文章是关于集合功能的介绍，所以此处略过 Future 和 Option 的示例。

边城

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#7 对整个集合进行条件检查

有一个场景大家都知道，即确保集合中所有元素都要符合某些要求，如果有哪怕一个元素不符合条件，就需要进行一些处理：

val numbers = Seq(3, 7, 2, 9, 6, 5, 1, 4, 2)   //ture numbers.forall(n => n < 10)   //false numbers.forall(n => n > 5)

而 forall 函数就是为处理这类需求而创建的。

边城

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其它翻译版本(1)

#8 对集合进行分组

你是否尝试过将一个集合按一定的规则拆分成两个新的集合？比如，我们把某个集合拆分成偶数集和奇数集，partition 函数可以帮我们做到这一点：

val numbers = Seq(3, 7, 2, 9, 6, 5, 1, 4, 2)    //(List(2, 6, 4, 2), List(3, 7, 9, 5, 1))    numbers.partition(n => n % 2 == 0)

边城

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#9 Fold?

另一个流行的操作是 fold。 在 Scala 的上下文中，通常可以考虑 foldLeft 和 foldRight。他们是从不同的方面做同样的工作： 

val numbers = Seq(1, 2, 3, 4, 5) //15 numbers.foldLeft(0)((res, n) => res + n)

在第一对括号中，我们放一个起始值。 在第二对括号中，我们定义需要对数字序列的每个元素执行的操作。 第一步，n = 0，然后它根据序列元素变化。

另一个关于 foldLeft 的例子，计算字符数：

val words = Seq("apple", "dog", "table")    //13 words.foldLeft(0)((resultLength, word) => resultLength + word.length)

当我处理 Scala 集合时，我会进行两类操作：转换操作和聚合操作。第一种操作类型将集合转换为另一个集合，第二种操作类型返回某些类型的值。

本文我将集中介绍几个日常工作必备的 Scala 集合函数，如转换函数和聚合函数。文章最后，我会展示如何结合这些函数以解决具体问题。

无若

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#1 最大值和最小值

我们先从动作函数开始。

在序列中查找最大或最小值是一个极常见的需求，较常用于面试问题和算法。还记得 Java 中的代码行吗？如下：

int[] arr = {11, 2, 5, 1, 6, 3, 9}; int to = arr.length - 1; int max = arr[0]; for (int i = 0; i < to; i++) { if (max < arr[i+1]) max = arr[i+1]; } System.out.println(max);

问题：怎么在 List 中找到最大/最小值呢？

Scala 推荐了一个很赞的解决方案：

val numbers = Seq(11, 2, 5, 1, 6, 3, 9)   numbers.max //11   numbers.min //1

但实际操作的数据更加复杂。下面我们介绍一个更高级的例子，其中包含一个书的序列（查看源代码案例）。

case class Book(title: String, pages: Int)   val books = Seq( Book("Future of Scala developers", 85),                   Book("Parallel algorithms", 240),                   Book("Object Oriented Programming", 130),                   Book("Mobile Development", 495) )   //Book(Mobile Development,495)   books.maxBy(book => book.pages)   //Book(Future of Scala developers,85)   books.minBy(book => book.pages)

如上所示，minBy & maxBy 方法解决了复杂数据的问题。你只需选择决定数据最大或最小的属性。

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#2 过滤

你过滤过集合吗？比如，筛选价格大于10美元的条目，或挑选年龄在24岁以下员工等，所有这些操作属于过滤。

让我们举例说明：过滤一个数字 List，只获取奇数的元素。

val numbers = Seq(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10) numbers.filter(n => n % 2 == 0)

然后加大难度，我想获取页数大于120页的书。

val books = Seq( Book("Future of Scala developers", 85),                  Book("Parallel algorithms", 240),                  Book("Object Oriented Programming", 130),                  Book("Mobile Development", 495) )    books.filter(book => book.pages >= 120)

实际上，过滤是一个转换类型的方法，但是比运用 min 和 max 方法简单。

还有一个与 filter 类似的方法是 filterNot。它的名字就体现了它的作用。如果你还是不了解它的实际用途，你可以在一个示例中，用 filterNot 替换 filter 方法。

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#3 Flatten O_o

我想大多数朋友都没听说过这个功能。其实它很好理解，我们来举例说明：

val abcd = Seq('a', 'b', 'c', 'd')    val efgj = Seq('e', 'f', 'g', 'h')    val ijkl = Seq('i', 'j', 'k', 'l')    val mnop = Seq('m', 'n', 'o', 'p')    val qrst = Seq('q', 'r', 's', 't')    val uvwx = Seq('u', 'v', 'w', 'x')    val yz = Seq('y', 'z')    val alphabet = Seq(abcd, efgj, ijkl, mnop, qrst, uvwx, yz)    //   // List(a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, q, r, s, t,  //      u, v, w, x, y, z)    alphabet.flatten

当有一个集合的集合，然后你想对这些集合的所有元素进行操作时，就会用到 flatten。

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#4 Euler Diagram 函数

[译者注：Euler Diagram 可以翻译为欧拉图，但请注意与 Euler Graph 的区别。Euler Diagram 用于描述集合及集合间的关系，而 Euler Graph 描述的是一种“图”这样的数据结构]

不要紧张！接下来的操作大家都熟知：差集、交集和并集。以下示例能很好地解释 Euler Diagram 函数：

val num1 = Seq(1, 2, 3, 4, 5, 6)    val num2 = Seq(4, 5, 6, 7, 8, 9)    //List(1, 2, 3)    num1.diff(num2)    //List(4, 5, 6)    num1.intersect(num2)    //List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 4, 5, 6, 7, 8, 9)    num1.union(num2)

上述示例中的 union 保留了重复的元素。如果我们不需要重复怎么办？这时可以使用 distinct 函数：

//List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) num1.union(num2).distinct

下面是上述功能的图示：

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#5 map（映射）列表元素

map 是 Scala 集合最常用的一个函数。它的功能十分强大：

val numbers = Seq(1,2,3,4,5,6)    //List(2, 4, 6, 8, 10, 12)    numbers.map(n => n * 2)    val chars = Seq('a', 'b', 'c', 'd')    //List(A, B, C, D)    chars.map(ch => ch.toUpper)

map 函数的逻辑是遍历集合中的元素并对每个元素调用函数。你也可以不调用任何函数，保持返回元素本身，但这样 map 无法发挥作用，因为你在映射过后得到的是同样的集合。

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#6 flatMap

我很难具体说明 flatMap 的使用场合，因为很多不同的情况下都会用到 flatMap。如果大家仔细观察，就会发现 flatMap 是由下列这两个函数组成的：

map & flatten

现在，假设我们想知道字母表中的大写字母和小写字母的排列情况：

val abcd = Seq('a', 'b', 'c', 'd')   //List(A, a, B, b, C, c, D, d)   abcd.flatMap(ch => List(ch.toUpper, ch))

因为这篇文章是关于集合功能的介绍，所以此处略过 Future 和 Option 的示例。

边城

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#7 对整个集合进行条件检查

有一个场景大家都知道，即确保集合中所有元素都要符合某些要求，如果有哪怕一个元素不符合条件，就需要进行一些处理：

val numbers = Seq(3, 7, 2, 9, 6, 5, 1, 4, 2)   //ture numbers.forall(n => n < 10)   //false numbers.forall(n => n > 5)

而 forall 函数就是为处理这类需求而创建的。

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其它翻译版本(1)

#8 对集合进行分组

你是否尝试过将一个集合按一定的规则拆分成两个新的集合？比如，我们把某个集合拆分成偶数集和奇数集，partition 函数可以帮我们做到这一点：

val numbers = Seq(3, 7, 2, 9, 6, 5, 1, 4, 2)    //(List(2, 6, 4, 2), List(3, 7, 9, 5, 1))    numbers.partition(n => n % 2 == 0)

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#9 Fold?

另一个流行的操作是 fold。 在 Scala 的上下文中，通常可以考虑 foldLeft 和 foldRight。他们是从不同的方面做同样的工作： 

val numbers = Seq(1, 2, 3, 4, 5) //15 numbers.foldLeft(0)((res, n) => res + n)

在第一对括号中，我们放一个起始值。 在第二对括号中，我们定义需要对数字序列的每个元素执行的操作。 第一步，n = 0，然后它根据序列元素变化。

另一个关于 foldLeft 的例子，计算字符数：

val words = Seq("apple", "dog", "table")    //13 words.foldLeft(0)((resultLength, word) => resultLength + word.length)

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