前情提要：

scala函數(shù)式編程（二） scala基礎(chǔ)語(yǔ)法介紹

scala函數(shù)式編程（二） scala基礎(chǔ)語(yǔ)法介紹

前面已經(jīng)稍微介紹了scala的常用語(yǔ)法以及面向?qū)ο蟮囊恍┖?jiǎn)要知識(shí)，這次是補(bǔ)充上一章的，主要會(huì)介紹集合和函數(shù)。

注意噢，函數(shù)和方法是不一樣的，方法是在類(lèi)里面定義的，函數(shù)是可以單獨(dú)存在的（嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，在scala內(nèi)部，每個(gè)函數(shù)都是一個(gè)類(lèi)）

一.scala集合介紹

還記得上一章介紹的object的apply方法嗎，很多數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)其實(shí)都用到了它，從而讓我們可以直接用List(...)這樣來(lái)新建一個(gè)List，而不用自己手動(dòng)new一個(gè)。

PS：注意，scala默認(rèn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都是不可變的，就是說(shuō)一個(gè)List，沒(méi)法刪除或增加新的元素。當(dāng)然，也有“可變”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，后面會(huì)介紹到。

1.1 List

得益于apply方法，我們可以不通過(guò)new來(lái)新建數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

//通過(guò)工廠(chǎng)，新建一個(gè)List，這個(gè)List是不可變的
scala> val numbers = List(1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5)
numbers: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5, 1, 2, 3, 4, 5)

1.2 元組Tuple

Tuple這個(gè)概念在python應(yīng)用比較廣泛，它可以將多種數(shù)據(jù)類(lèi)型（Int,String,Double等）打包在一起

scala> val tup = (1,1,2.1,"tuple",'c')  //將多種不同數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)打包一起，可以有重復(fù)
tup: (Int, Int, Double, String, Char) = (1,1,2.1,tuple,c)

但在scala中，Tuple是有長(zhǎng)度限制的，那就是一個(gè)Tuple最多只能有22個(gè)元素。

scala> val tup = (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21)
tup: (Int, Int, Int, Int, Int, Int, Int, Int, Int, Int, Int, Int, Int, Int, Int, Int, Int, Int, Int, Int, Int, Int) = (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21)//一個(gè)Tuple超過(guò)22個(gè)元素，報(bào)錯(cuò)了
scala> val tup = (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22)
<console>:1: error: too many elements for tuple: 23, allowed: 22
val tup = (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22)

可以看到上面，一但一個(gè)Tuple超過(guò)22個(gè)元素，就會(huì)報(bào)錯(cuò)了。至于為什么是22這個(gè)神奇的數(shù)字，好像一直沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的論調(diào)。有人開(kāi)玩笑的說(shuō)23才對(duì)，因?yàn)橛胁侩娪暗拿纸小禩he Number 23》~~

1.3 Map和Option

在說(shuō)Map之前，需要先介紹Option，因?yàn)镸ap里面存的就是Option，這個(gè)后面介紹。

Option翻譯過(guò)來(lái)是選項(xiàng)，本質(zhì)上，它也確實(shí)是一個(gè)選項(xiàng)，用來(lái)告訴你存不存在。還是用實(shí)例說(shuō)明吧：

//Option里面可以存普通數(shù)據(jù)類(lèi)型
scala> val optionInt = Option(1)
optionInt: Option[Int] = Some(1)scala> optionInt.get
res8: Int = 1
//但一個(gè)Option也可能為空
scala> val optionNone = Option(null)
optionNone: Option[Null] = None
//當(dāng)Option里面是空的時(shí)候，是get不出東西的，還會(huì)報(bào)錯(cuò)
scala> optionNone.get
java.util.NoSuchElementException: None.getat scala.None$.get(Option.scala:347)at scala.None$.get(Option.scala:345)... 32 elided
//這個(gè)時(shí)候可以判斷它就是空的
scala> optionNone.isEmpty
res11: Boolean = true
//但可以用getOrElse()方法，當(dāng)Option里面有東西的時(shí)候，就返回那個(gè)東西，如果沒(méi)有東西，就返回getOrElse()的參數(shù)的內(nèi)容
scala> optionNone.getOrElse("this is null")  //里面沒(méi)東西
res12: String = this is null
scala> optionInt.getOrElse("this is null") //里面有東西
res15: Any = 1

再說(shuō)Map，Map里面的value的類(lèi)型并不是你賦的那個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型，而是Option。即Map(key -> Option,key1 -> Option)。

scala> val map = Map("test1" -> 1,"test2" -> 2)
map: scala.collection.immutable.Map[String,Int] = Map(test1 -> 1, test2 -> 2)scala> map.get("test1")
res16: Option[Int] = Some(1)scala> map.get("test3")
res17: Option[Int] = Nonescala> map.get("test3").getOrElse("this is null")
res18: Any = this is null

這樣的好處是什么呢？還記得在java里面，每次都得為java為空的情況做判斷的痛苦嗎。在scala，這些煩惱通通不存在。有了Option，媽媽再也不用擔(dān)心NullPointerException啦。

1.4 常用函數(shù)組合子

匿名函數(shù)

將集合的函數(shù)組合子，那肯定得先將匿名函數(shù)。如果有用過(guò)python中的lambda表達(dá)式，那應(yīng)該就很了解這種方式了。

前面說(shuō)到，在scala中，函數(shù)就是對(duì)象，匿名函數(shù)也是函數(shù)。舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：

//創(chuàng)建一個(gè)匿名函數(shù)
scala> val addOne = (x: Int) => x + 1
addOne: (Int) => Int = <function1>scala> addOne(1)
res4: Int = 2

注意，函數(shù)里面是可以不用return的，最后面的那個(gè)x+1就是匿名函數(shù)的返回值了。

map，reduce

因?yàn)閔adoop的出現(xiàn)，MapReduce都被說(shuō)爛了。雖然Hadoop的Mapreduce起源自函數(shù)式的map和reduce，但兩者其實(shí)是不一樣的。感興趣的可以看看我之前寫(xiě)過(guò)的一篇：從分治算法到 Hadoop MapReduce

函數(shù)式里面的map呢，粗略的說(shuō)，其實(shí)相當(dāng)一個(gè)有返回值的for循環(huán)。

scala> val list = List(1,2,3)
list: List[Int] = List(1, 2, 3)scala> list.map(_ + 1)   //這里的(_+1)其實(shí)就是一個(gè)匿名函數(shù) //讓List中每一個(gè)元素+1，并返回
res29: List[Int] = List(2, 3, 4)

至于reduce呢，也是像for循環(huán)，只是不像map每次循環(huán)是當(dāng)前元素，reduce除了當(dāng)前元素，還有上一次循環(huán)的結(jié)果，還是看看例子吧：

scala> list.reduce((i,j) => i + j)  //兩個(gè)兩個(gè)一起循環(huán)，這里是讓兩個(gè)相加
res28: Int = 6

比如上面的例子，有1,2,3三個(gè)數(shù)。第一次循環(huán)的兩個(gè)是1,2，1+2就等于3，第二次循環(huán)就是上次的結(jié)果3和原本的3，3+3等于6，結(jié)果就是6。

filter

filter故名思意，就是過(guò)濾的意思，可以在filter中傳進(jìn)去一個(gè)匿名函數(shù)，返回布爾值。返回true的則保留，返回false的丟棄。

scala> val numbers = List(1, 2, 3, 4)
numbers: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)//過(guò)濾出余2等于0的
scala> numbers.filter((i: Int) => i % 2 == 0)
res0: List[Int] = List(2, 4)

foldLeft

這個(gè)和reduce類(lèi)似，也是遍歷，除了當(dāng)前元素，還有上一次迭代的結(jié)果。區(qū)別在于foldLeft有一個(gè)初始值。

scala> val numbers = List(1, 2, 3, 4)
numbers: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)//(m: Int, n: Int) => m + n這部分是一個(gè)匿名函數(shù)
scala> numbers.foldLeft(0)((m: Int, n: Int) => m + n)
res30: Int = 10

二.scala函數(shù)

在最前面有介紹到，函數(shù)就是對(duì)象。那為什么函數(shù)能直接運(yùn)行呢？這其實(shí)得益于object的apply這個(gè)語(yǔ)法糖。

偏函數(shù)

偏函數(shù)（PartialFunction），從某種意義上來(lái)說(shuō)，偏函數(shù)也是scala中挺重要的一個(gè)語(yǔ)法糖。

偏函數(shù)它長(zhǎng)這樣：

PartialFunction[A, B] //接收一個(gè)A類(lèi)型的參數(shù)，返回B類(lèi)型的參數(shù)

值得一提的是，scala中有一個(gè)關(guān)鍵字case，就是使用偏函數(shù)。繼續(xù)舉例子：

//下面的case就是一個(gè)偏函數(shù)PartialFunction[Int, String]
scala> val one: PartialFunction[Int, String] = { case 1 => "one" }
one: PartialFunction[Int,String] = <function1>scala> one(1)
res11: String = Intscala> one("one")
<console>:13: error: type mismatch;found   : String("one")required: Intone("one")

case關(guān)鍵字會(huì)匹配符合條件的類(lèi)型或值，如果不符合，會(huì)報(bào)錯(cuò)。內(nèi)部實(shí)現(xiàn)就不介紹了，知道是個(gè)常用語(yǔ)法糖就好。

而這個(gè)case關(guān)鍵字也正是實(shí)現(xiàn)scala模式匹配中，必不可少的一環(huán)，有興趣的童鞋可以看看我這篇：scala模式匹配詳細(xì)解析

這里再說(shuō)一個(gè)常見(jiàn)應(yīng)用吧，函數(shù)組合子中有一個(gè)collect，它需要的參數(shù)就是一個(gè)偏函數(shù)。下面看個(gè)有意思的例子：

//這個(gè)list里面的Any類(lèi)型
scala> val list:List[Any] = List(1, 3, 5, "seven")
list: List[Any] = List(1, 3, 5, seven)//使用map會(huì)報(bào)錯(cuò)，因?yàn)閙ap接收的參數(shù)是普通函
scala> list.map { case i: Int => i + 1 }
scala.MatchError: seven (of class java.lang.String)at $anonfun$1.apply(<console>:13)at $anonfun$1.apply(<console>:13)at scala.collection.immutable.List.map(List.scala:277)... 32 elided//但如果用collect函數(shù)就可以，因?yàn)閏ollect接收的參數(shù)是偏函數(shù)，它會(huì)自動(dòng)使用偏函數(shù)的一些特性，所以可以自動(dòng)過(guò)濾掉不符合的數(shù)據(jù)類(lèi)型
scala> list.collect { case i: Int => i + 1 }
res15: List[Int] = List(2, 4, 6)

因?yàn)閏ollect接收的參數(shù)是偏函數(shù)，它會(huì)自動(dòng)使用偏函數(shù)的特性，自動(dòng)過(guò)濾不符合的數(shù)據(jù)類(lèi)型，而map就做不到。

部分應(yīng)用函數(shù)

所謂部分應(yīng)用的意思，就是說(shuō)，當(dāng)調(diào)用一個(gè)函數(shù)時(shí)，可以?xún)H傳遞一部分參數(shù)。而這樣會(huì)生成一個(gè)新的函數(shù)，來(lái)個(gè)實(shí)例看看吧：

//定義一個(gè)打印兩個(gè)輸出參數(shù)的函數(shù)
scala> def partial(i:Int,j:Int) : Unit = {|     println(i)|     println(j)| }
partial: (i: Int,j: Int)Unit//賦一個(gè)值給上面那個(gè)函數(shù)，另一個(gè)參數(shù)不賦值，生成一個(gè)新的函數(shù)
scala> val partialFun = partial(5,_:Int)
partialFun: Int => Unit = <function1>//只要一個(gè)參數(shù)就可以調(diào)用啦
scala> partialFun(10)
5
10

部分應(yīng)用函數(shù)，主要是作用是代碼復(fù)用，同時(shí)也能夠增加一定的代碼可讀性。

當(dāng)然還有更多有意思的用法，后面有機(jī)會(huì)說(shuō)到再說(shuō)。

函數(shù)柯里化

剛開(kāi)始，聽(tīng)到柯里化的時(shí)候很奇怪。柯里？啥玩意？

后來(lái)才知道，其實(shí)柯里是從curry音譯過(guò)來(lái)的，這個(gè)是個(gè)人名，就是發(fā)明了柯里化的發(fā)明人。

柯里化是把接受多個(gè)參數(shù)的函數(shù)變換成接受一個(gè)單一參數(shù)(最初函數(shù)的第一個(gè)參數(shù))的函數(shù)，并且返回接受余下的參數(shù)且返回結(jié)果的新函數(shù)的技術(shù)。

看看具體是怎么使用吧：

//我們知道函數(shù)可以這樣定義，讓它接收兩個(gè)參數(shù)
scala> def curring(i:Int)(j: Int): Boolean = {false}
curring: (i: Int)(j: Int)Boolean//可以把這個(gè)函數(shù)賦值給一個(gè)變量，注意變量的類(lèi)型
scala> val curringVal:(Int => (Int => Boolean)) = curring _
curringVal: Int => (Int => Boolean) = <function1>//可以讓這個(gè)變量接收一個(gè)參數(shù)，又變成另一個(gè)函數(shù)了
scala> val curringVal_1 = curringVal(5)
curringVal_1: Int => Boolean = <function1>//再用這個(gè)變量接收一個(gè)參數(shù)，終于能返回結(jié)果了
scala> curringVal_1(10)
res32: Boolean = false

柯里化其實(shí)是把一個(gè)函數(shù)變成一個(gè)調(diào)用鏈的過(guò)程，和上面的部分應(yīng)用函數(shù)看起來(lái)有點(diǎn)像。

這幾個(gè)部分初次看可能不知道它究竟有什么用，其實(shí)這些功能的一個(gè)主要用途是函數(shù)式的依賴(lài)注入。通過(guò)這部分技術(shù)可以把被依賴(lài)的函數(shù)以參數(shù)的形式傳遞給上層函數(shù)。限于篇幅這里就先省略，后面再介紹。

結(jié)語(yǔ)：

此次介紹的是scala集合的一些內(nèi)容，以及一些函數(shù)的特性，再說(shuō)一遍，函數(shù)其實(shí)就是對(duì)象。

我一直有一種觀(guān)點(diǎn)，在學(xué)習(xí)新的東西的時(shí)候，一些偏固定規(guī)則的東西，比如語(yǔ)法。不用全部記熟，只要知道大概原理，有個(gè)映像就行。

比如說(shuō)scala的函數(shù)式編程，或是java的OOP，不需要抱有先把語(yǔ)法學(xué)完，再學(xué)習(xí)相關(guān)的編程理念，這在我看來(lái)是有點(diǎn)本末倒置了。

我一般的做法，是先熟悉大概的語(yǔ)法，然后去學(xué)習(xí)語(yǔ)言的精髓。當(dāng)碰到不懂的時(shí)候，再反過(guò)來(lái)查詢(xún)具體的語(yǔ)法，有了目標(biāo)之后，語(yǔ)法反而變得不是那么枯燥了。

以上只是我的一些個(gè)人看法，那么本篇到此就結(jié)束了。

以上~~

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/listenfwind/p/11593498.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Scala函数式编程（三） scala集合和函数的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。