Scala学习（四）---映射和元组

问题导读


1.如何构造映射？
2.如何在映射中取值？
3.如何更改键值？
4.如何迭代映射？
5.映射如何排序？
6.Scala和java是怎么相互操作的？
7.如何定义、获取元组？
8.拉链是怎样操作？

摘要:

一个经典的程序员名言是：＂如果只能有一种数据结构，那就用哈希表吧＂。哈希表或者更笼统地说映射，是最灵活多变的数据结构之一。映射是键／值对偶的集合。Scala有一个通用的叫法：元组，即n个对象的聚集，并不一定要相同类型的。对偶不过是一个 n=2的元组，元组对于那种需要将两个或更多值聚集在一起时特别有用。本篇的要点包括：

01. Scala有十分易用的语法来创建、查询和遍历映射。

02. 你需要从可变的和不可变的映射中做出选择。

03. 默认情况下，你得到的是一个哈希映射，不过你也可以指明要树形映射。

04. 你可以很容易地在Scala映射和Java映射之间来回切换。

05. 元组可以用来聚集值。

构造映射

不可变映射

我们可以这样构造一个映射:

val scores = Map ("Alice"-> 10, "Bob"->3, "Cindy"->8)

上述代码构造出一个不可变的Map[String，Int]，其值不能被改变。

可变映射

如果你想要一个可变映射，则用

val scores = scala.collection.mutable.Map("Alice"-> 10, "Bob"->3, "Cindy"->8)

如果想从—个空的映射开始，你需要选定一个映射实现并给出类型参数：

val scores = new scala.collection.mutable.HashMap [String, Int]

在Scala中，映射是对偶的集合。对偶简单地说就是两个值构成的组，这两个值并不一定是同一个类型的，比如("Alice"，10)

操作符创建对偶

操作符用来创建对偶：

"Alice"->10

上述代码产出的值是：

("Alice", 10)

完全也可以用下面这种方式来定义映射：

val scores=Map ( ("Alice", 10), ("Bob", 3), ("Cindy", 8) )

只不过->操作符看上去比圆括号更易读那么一点，也更加符合大家对映射的直观感觉：映射这种数据结构是一种将键映射到值的函数。区别在于通常的函数计算值，而映射只是做查询。

获取映射中的值

在Scala中，函数和映射之间的相似性尤为明显，因为你将使用()表示法来查找某个键对应的值：

val bobsScore = scores ("Bob") //类似于Java中的scores．get ("Bob")

如果映射并不包含请求中使用的键，则会抛出异常。要检查映射中是否有某个指定的键，可以用contains方法：

val bobsScore = if (scores.contains ("Bob")) scores("Bob") else 0

由于这样的组合调用十分普遍，以下是一个快捷写法：

val bobsScore = scores.getOrElse("Bob", 0) // 如果映射包含键"Bob"，返回对应的值；否则，返回0

最后，映射.get(键)这样的调用返回一个Option对象，要么是Some（键对应的值），要么是None

更新键值

更新可变映射

在可变映射中，你可以更新某个映射的值，或者添加一个新的映射关系，做法是在=号的左侧使用()：

scores ("Bob") = 10 // 更新键"Bob"对应的值

scores ("Fred")=7 // 增加新的键／值对偶到scores

或者，你也可以用+=操作来添加多个关系：

scores+= ("Bob"-> 10, "Fred"->7)

要移除某个键和对应的值，使用-=操作符：

scores -= "Alice"

不可变映射

虽然不能更新一个不可变的映射，但你可以做一些同样有用的操作，即获取一个包含所需要的更新的新映射：

val newScores = scores+ ("Bob"->10，"Fred"->7) // 更新过的新映射

newScores映射包含了与scores相同的映射关系，此外"Bob"被更新，"Fred"被添加了进来

除了把结果作为新值保存外，你也可以更新Var变量：

var scores = …

scores = scores+ ("Bob"->10, "Fred"->7)

同理，要从不可变映射中移除某个键，你可以用一操作符来获取一个新的去掉该键的映射：

scores = scores - "Alice"

你可能会觉得这样不停地创建新映射效率很低，不过事实并非如此。老的和新的映射共享大部分结构。这样做之所以可行，是因为它们是不可变的。

迭代映射

如下这段超简单的循环即可遍历映射中所有的键／值对偶：

for ((k，v) <- 映射) 处理k和v

这里的"魔法"是你可以在Scala的for循环中使用模式匹配。这样一来，不需要冗杂的方法调用，你就可以得到每一个对偶的键和值

如果出于某种原因，你只需要访问键或值，像Java一样，则可以用keySet和values方法。values方法返回—个Iterable，你可以在for循环当中使用这个Iterable

scores.keySet // 一个类似Set（"Bob"，"Cindy"，"Fred"，"Alice"）这样的集合

for ( v <- scores.values) printlnI(v) // 将打印10 8 7 10或其他排列组合

要反转一个映射，即交换键和值的位置，可以用：

for ( (k，v) <- 映射) yield (v.k）

已排序映射

在操作映射时，你需要选定一个实现：一个哈希表或者一个平衡树。默认情况下，Scala给的是哈希表。由于对使用的键没有很好的哈希函数，或者需要顺序地访问所有的键，因此，你可能会想要一个树形映射。

要得到一个不可变的树形映射而不是哈希映射的话，可以用：

val scores = scala.collections.immutable.SortedMap("Alice"->10，"Fred"->7， "Bob"->3，"Cindy"->8)

很可惜，Scala( 2.9)并没有可变的树形映射。如果那是你要的，最接近的选择是使用Java的TreeMap。需要注意的是：如果要按插入顺序访问所有键，使用LinkedHashMap，例如：

val months = scala.collection.mutable.LinkedHashMap("January" -> 1,"February" -> 2， "March" -> 3， …)

与Java互操作

Java到Scala

如果你通过Java方法调用得到了一个Java映射，你可能想要把它转换成一个Scala映射，以便使用更便捷的Scala映射API。这对于需要操作Scala，并未提供的可变树形映射的情况也很有用。只需要增加如下引入语句：

import scala.collection.JavaConversions .mapAsScalaMap

然后通过指定Scala映射类型来触发转换：

val scores:scala.collection.mutable.Map[String, Int]=new java.util.TreeMap[String, Int]

除此之外，你还可以得到从java.util.Properties到Map[String，String]的转换：

import scala.collection.JavaConversions.propertiesAsScalaMap

val props:Scala.collection.Map[String, String] = System.getProperties()

Scala到Java

反过来讲，要把Scala映射传递给预期Java映射的方法，提供相反的隐式转换即可

例如：

import scala.collection.JavaConversions.mapAsjavaMap

import java.awt.font.TextAttribute. _ // 引入下面的映射会用到的键

val attrs = Map ( FAMILY -> "Serif"， SIZE -> 12 ) // Scala映射

val font=new java.awt.Font (attrs) // 该方法预期一个Java映射

元组

元组定义

映射是键／值对偶的集合。对偶足元组( tuple)的最简单形态，元组是不同类型的值的聚集。元组的值是通过将单个的值包含在圆括号中构成的。例如：

(1, 3.14, "Fred")

是一个元组，类型为：

Tuple3 [Int, Double, java.lang.String]

类型定义也可以写为：

(Int, Double, java,lang.String)

如果你有一个元组，比如：

val t = (1,3.14, "Fred")

你就可以用方法_1、_2、_3访问其组元，比如：

val second = t._2 // 将second设为3.14

需要注意的是：和数组或字符串中的位置不同，元组的各组元从1开始，而不是0。你可以把t._2写为t _2，即用空格而不是句点，但不能写成t_2

获取元组

通常，使用模式匹配来获取元组的组元，例如：

val (first，second，third)=t //将first设为1，second设为3.14．third设为"Fred"

如果并不是所有的部件都需要，那么可以在不需要的部件位置上使用_：

val (first, second, _ ) = t

元组可以用于函数需要返回不止一个值的情况。举例来说，StringOps的partition方法返回的是一对字符串，分别包含了满足某个条件和不满足该条件的字符：

"New York".partition ( _.isUpper) //输出对偶( "NY"，"ew ork")

拉链操作

使用元组的原因之一是把多个值绑在一起，以便它们能够被一起处理，这通常可以用zip方法来完成。举例来说，下面的代码：

val symbols = Array ("<"，"-"，">")

val counts = Array (2, 10, 2)

val pairs = symbols.zip(counts)

输出对偶的数组：

Array ( ("<",2)，("-",10), (">",2) )

然后这些对偶就可以被一起处理：

for ( (s,n) <- pairs ) Console.print(s*n) // 会打印<<---------->>

需要注意的是：用toMap方法可以将对偶的集合转换成映射。如果你有一个键的集合，以及一个与之平行对应的值的集合，那么你就可以用拉链操作将它们组合成一个映射：keys.zip(values) .toMap

相关内容：

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Scala学习(二)--- 控制结构和函数

Scala学习(三)----数组相关操作

Scala学习(五)---Scala中的类