Введение в Scala.

Источник: документация + собственные примеры

Все коллекции в Scala разделены на множество мутабильных (mutable) и неизменяемых (immutable) коллекций. В первых можно добавлять или удалять элементы, вторые же неизменны с момента создания. В них тоже можно добавлять элементы и использовать остальные принятые операции, но все они возвращают новую коллекцию.

Практически все необходимые коллекции находятся в пакетах scala.collection, scala.collection.mutable и scala.collection.immutable.

По умолчанию Scala использует неизменяемый вариант коллекции, то есть если вы указываете Map или Set без префикса, то будет использован scala.collection.immutable вариант.

Все коллекции (mutable и immutable) реализуют один из следующих абстрактных классов или интерфейсов (trait):

Работа с неизменяемыми коллекциями проще и безопаснее, особенно в многопоточной среде. В дальнейшем будем обсуждать только их.

Иерархия конкретных immutable коллекций:

У всех коллекций много общей функциональности, например, их можно создавать указывая имя коллекции и перечисляя элементы:

Traversable(1, 2, 3)
Iterable("x", "y", "z")
Map("x" -> 24, "y" -> 25, "z" -> 26)
Set(Color.red, Color.green, Color.blue)
SortedSet("hello", "world")
Buffer(x, y, z)
IndexedSeq(1.0, 2.0)
LinearSeq(a, b, c)

Traversable и операции

Остальные общие операции доступны на базовом интерфейсе Traversable, который объявлен следующим образом:

def foreach[U](f: A => U): Unit

Этого достаточно для использования множества общих операций, которые можно разделить на следующие категории:

Перечисление

xs foreach p - вызывает функцию p на каждом элементе коллекции xs

scala> List(1, 2, 3).foreach(println)
1
2
3

Сложение

xs ++ ys - возращает коллекцию из элементов коллекций xs и ys

scala> List(1, 2, 3) ++ List(4, 5)
res4: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5)

scala> Set(1, 2, 3) ++ Set(4, 5)
res5: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(5, 1, 2, 3, 4)

Отображения

xs map f - коллекция полученная применением функции f ко всем элементам xs

scala> List(1, 2, 3).map(x => x + 1)
res2: List[Int] = List(2, 3, 4)

scala> List("a", "ab", "abc").map(s => s.length)
res3: List[Int] = List(1, 2, 3)

xs flatMap f - передает все элементы коллекции функции f, которая в свою очередь возвращает коллекцию, и конкатенирует результаты

scala> List("a", "bb", "ccc").flatMap(s => s.toList)
res10: List[Char] = List(a, b, b, c, c, c)

scala> Set("a", "bb", "ccc").flatMap(s => s.toList)
res11: scala.collection.immutable.Set[Char] = Set(a, b, c)

xs collect f - применяет частичную функцию (partial function) f ко всем элементам xs на которых она определена и собирает результаты

scala> List(1, 2.5, "some string", 3).collect {
  case x: Int => x
  case y: Double => y.toInt
}
res7: List[Int] = List(1, 2, 3)

Примечание:

Синтаксис

{
  case <условие 1> => <выражение>
  case <условие 2> => <выражение>
}

является сокращенным для

x => x match {
  case <условие 1> => <выражение>
  case <условие 2> => <выражение>
}

и возвращает частично-определенную функцию.

Преобразования

xs.toArray - преобразует xs в массив (иногда полезно для взаимодействия с Java-кодом)

xs.toList - преобразует xs в список List

xs.toStream - пробразует xs в лениво-вычисляемый поток Stream (полезно если вы применяете много операций над коллекцией и не хотите проходить по ней много раз). Важное отличие от некоторых аналогов в других языках (например IEnumerable в C#) в том, что коллекция будет развернута 0 или 1 раз, а не с каждым новым проходом.

xs.toSet - преобразует xs в множество Set

xs.toMap - преобразует коллекцию пар (a, b) в отображение Map (не компилируется, если элементы коллекции не являются парами)

scala> List(1, 2, 3).toArray
res0: Array[Int] = Array(1, 2, 3)

scala> Map("a" -> 1, "b" -> 2).toList
res1: List[(String, Int)] = List((a,1), (b,2))

scala> List(1, 2, 3).toStream
res2: scala.collection.immutable.Stream[Int] = Stream(1, ?)

scala> List(1, 2, 2, 3).toSet
res3: scala.collection.immutable.Set[Int] = Set(1, 2, 3)

scala> List(("a", 10), ("b", 20), ("a", 30)).toMap
res4: scala.collection.immutable.Map[String,Int] = Map(a -> 30, b -> 20)

Информация о размере

xs.isEmpty

xs.nonEmpty

xs.size - количество элементов в xs

xs.hasDefiniteSize - известен ли у xs конечный размер

scala> List(1).isEmpty
res0: Boolean = false

scala> List().nonEmpty
res1: Boolean = false

scala> List().hasDefiniteSize
res2: Boolean = true

scala> Stream(1, 2).hasDefiniteSize
res3: Boolean = false

Доступ к элементам

xs.head - первый элемент коллекции (или какой-либо элемент, если порядок не определен)

xs.headOption - первый элемент обернутый в Option или None, если коллекция пуста

xs.last - последний элемент коллекции (или какой-либо элемент, если порядок не определен)

xs.lastOption - последний элемент обернутый в Option или None, если коллекция пуста

scala> List(1, 2, 3).head
res0: Int = 1

scala> List().headOption
res1: Option[Nothing] = None

scala> Set(1, 2, 3, 4, 5).last
res2: Int = 4

xs find p - Option содержащий первый элемент удовлетворяющий условию p или None, если таких элементов нет

scala> List(1, 2, 3).find(_ % 2 == 0)
res0: Option[Int] = Some(2)

scala> List(1, 2, 3).find(_ > 5)
res1: Option[Int] = None