Scala 中的列表

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引言

来源：Wikipedia - List (abstract data type)

一个单向链表结构，包含 3 个整数元素（来源：Wikipedia - List (abstract data type)）。

一般而言，列表是一种抽象数据类型序列，表示固定数量的值。值可以由程序以编程方式操作，并且在列表中可以出现多次。上图展示了一个列表的实例：由三个整数值组成的单向链表。列表也被视为一种数据结构，其中一个示例就是链表。

许多编程语言都支持列表，其中使用最广泛的之一是 Python。列表通常可以通过按顺序写出各项，并用逗号、分号或空格分隔，并放在一对定界符内来构造，例如圆括号 ()、方括号 []、花括号 {} 或尖括号 <>。某些语言（如 Python）允许像数组类型那样对列表类型进行索引或切片，在这种情况下，该数据类型更准确地被描述为数组（来源：Wikipedia - List (abstract data type)）。

在 Scala 中，列表是一种包含不可变数据的集合，这意味着一旦创建就无法更改。在 Scala 中，List 表示的是链表。

在 Scala 的列表中，每个元素不必具有相同的数据类型。Scala 列表的实现会在构造阶段在内部使用可变状态。在 Scala 中，List 定义在 scala.collection.immutable 包下，因此它们是不可变的。最后，Scala 的 List 提供了多种方法，如 add、prepend、max、min 等。

定义 Scala List 的语法

val variable_name: List[type] = List(item1, item2, item3) 或 val variable_name = List(item1, item2, item3)。在 Scala 中，List 与数组非常相似。然而，Scala 的 List 是不可变的，并且表示链表数据结构。另一方面，Scala 数组是扁平且可变的。

让我们通过一个示例快速理解上述区别。

Scala List 与 Scala Array

首先在 Scala 中定义一个数组。

然后您将在第 1 个索引位置修改一个值（Scala 数组从 0 开始索引），看看是否可以更新。

由上面的代码片段可以看出，Scala 数组确实允许您修改第 1 个索引处的值。

现在，定义一个 Scala List，并尝试复现上述操作。

从上述示例可以得出结论：由于 Scala 的 List 是不可变的，尝试更新其值会导致错误。

Scala List 方法

head：返回 Scala 列表的第一个元素。
tail：返回除第一个元素外的所有元素。
isEmpty：检查列表是否为空；若为空返回 True，否则返回 False。
fill()：创建由零个或多个指定元素副本组成的统一列表。
reverse：将列表元素反转。
$:::$ 或 $.:::$ 或 .concat()：连接两个或多个列表。
tabulate()：可以按表格方式生成列表。其思想与 fill() 方法类似，但与 fill() 不同，它接收两个参数。第一个参数给出要创建的列表的维度，第二个参数描述列表的元素，这些元素由函数计算得到。

如果上述某些方法目前对您来说不太直观，不必担心，接下来您将通过示例在 Scala 中实现它们。但在此之前，让我们先学习如何定义 Scala 的 List。

您将使用 字符串、整数（1D 与 2D） 数据类型来创建 Scala List。您还将学习如何创建同时包含字符串和整数的列表。

一维整数列表

一维混合列表（整数与字符串）

一维字符串列表

二维列表

对列表进行算术运算

在本例中，您将使用列表而不是仅定义变量。与变量不同，List 可以容纳 n 个值；您将对两个列表执行算术运算，而不是对两个变量。

下面我们快速看看如何实现。

为便于应用算术运算，您将使用紧随列表 x 和 y 的 zipped.map 函数。然后在 zipped.map 方法中以参数形式指定您想要执行的运算。

最后，让我们编写一段包含所有这些方法的代码。

object Scala_List_Methods
{

def main(args: Array[String])
{
    // define two lists
    val x = List(1, 40, 10)
    val y = List(20, 25, 30)
    val z = List("DataCamp", "Tutorials", "Are", "The", "Best")

    //Head
    println();
    println("Head of list x, y, z = " + (x.head, y.head, z.head));
    println();

    //Tail
    println("Tail of list x, y, z = " + (x.tail, y.tail, z.tail));
    println();

    //isEmpty
    println("Is list x, y, z empty? = " + (x.isEmpty, y.isEmpty, z.isEmpty));
    println();

    //Concatenate
    println("Concatenating x, y, z lists with the first method = " + (x:::y:::z));
    println("Concatenating x, y, z lists with the second method = " + ((x).:::(y).:::(z)));
    println("Concatenating x, y, z lists with the third method = " + (List.concat(x,y,z)));
    println();

    //Reverse
    println("Reverse of x, y, z is = " + (x.reverse, y.reverse, z.reverse));
    println();

    //Fill
    println("Output of Fill method is = " + (List.fill(5)(z)));
    println();

    //Tabulate
    println("Output of Tabulate method is = " + (List.tabulate(5)(x => x * x * x)));
}
}
技术支持

结语

恭喜您完成本次 Scala 教程。

如对本教程有任何疑问，欢迎在下方评论区提问。

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