Scala 的list

9.1 使用列表

　　列表类型：跟数组一样，列表也是同质化的(homogeneous)。即所有元素都要是同种类型。

　　列表结构：所有列表由两部分组成：Nil 和 ::(cons)。

　　基本操作：主要有三个：head , tail , isEmpty 。这些都定义在List Object里。head 和 tail只能用在非空列表里。可以用“插入排序”的例子来进行说明。

　　模式匹配：::在Scala标准库里是一个case class 。所以可以使用用模式匹配

 

9.2 List类的定义

　　List是一个抽象类。List里定义了很多方法，解释如下：

　　分解列表。

　　啮合(zipping lists)：把两个List结合成一个列表对，如，有列表：xs = List(X_{1 , ...} Xn) 和 ys = List(y_{1 , ... ,} y_n) ， xs zip ys，则生成List对：List((X_{1 ,} Y₁), ... (X_{n ,} Y_n))

　　操作列表：跟其他中缀操作符一样，::实现为一个对象的方法。Scala里以“:”结尾的操作符都被当成右操作符，也就是从右往左运算。

　　连接列表：“:::”操作符可以用来连接两个列表。

　　反转列表：另一个有用的操作就是反转(reversal)。给出了一种reverse方法的实现，但是这种方法跟List的长度成正比，不是很有效。之后会给出一种只有线性关系的实现。

def reverse[A](xs : List[A]) : List[A] = xs match{
  case Nil => Nil 
  case x :: xs => reverse(xs) ::: List(x)
}

 

9.3 例子：归并排序(merge sort)

　　之前的插入排序(insertion sort)虽然简单，但不是很有效。平均复杂度与输入列表的长度的平方成正比。一个比插入排序更好的算法是“归并排序”。工作原理如下：

　　一，如果这个List有0个或者1个元素，那么它是已经排好的，可以直接返回这个列表。稍长的列表可以分成两部分，每部分包含大概原List一半的长度内容。每个子列表被一个递归的排序调用进行排序，然后两个排序好的列表被一个合并操作合并在一起。

　　对于一个归并排序的实现，我们仍然要指定元素类型，同时也要有用来做比较(comparison)的函数，用来确定排序规则。一个实现如下：

  def msort[A](less: (A, A) => Boolean)(xs: List[A]): List[A] = {

    def merge(xs1: List[A], xs2: List[A]): List[A] =
      if (xs1.isEmpty) xs2
      else if (xs2.isEmpty) xs1
      else if (less(xs1.head, xs2.head)) xs1.head :: merge(xs1.tail, xs2)
      else xs2.head :: merge(xs1, xs2.tail)

    val n = xs.length / 2
    if (n == 0) xs
    else merge(msort(less)(xs.take(n)), msort(less)(xs.drop(n)))

  }

msort的定义用到了柯里化，所以可以这样使用：

val intSort = msort((x : Int , y : Int) => x < y)
val reverseSort = msort((x : Int , y : Int) => x > y

val list=List(1 to 20 by 2:_*)

val list1=list++List(21,22)

println("list1="+list1)

val list2=22+:21+:list

println("list2="+list2)

val list3=list--List(19,20)

println("list3="+list3)

val list4=list-19-20

println("list4="+list4)

val list5=list:::List(21,22)

println("list5="+list5)

val list6=22::21::list

println("list6="+list6)

val list7=list.break(_>10)

println("list7="+list7)

val list8=list.companion(4,5)

println("list8="+list8)

val list9=list.drop(5)

println("list9="+list9)

val list10=list.dropWhile(_<10)

println("list10="+list10)

val list11=List("a","b").mapConserve(_.toUpperCase())

println("list11="+list11)

val list12=list.remove(_%5==0)

println("list12="+list12)

val list13=(15::list).removeDuplicates

println("list13="+list13)

val list14=list.reverse

println("list14="+list14)

val list15=list.slice(2,6)

println("list15="+list15)

 

 

结果

 

list1=List(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 22)

list2=List(22, 21, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19)

list3=List(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17)

list4=List(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17)

list5=List(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 22)

list6=List(22, 21, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19)

list7=(List(1, 3, 5, 7, 9),List(11, 13, 15, 17, 19))

list8=List(4, 5)

list9=List(11, 13, 15, 17, 19)

list10=List(11, 13, 15, 17, 19)

list11=List(A, B)

list12=List(1, 3, 7, 9, 11, 13, 17, 19)

list13=List(15, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 17, 19)

list14=List(19, 17, 15, 13, 11, 9, 7, 5, 3, 1)

list15=List(5, 7, 9, 11)

 

 

 

 

代码

 

val list16=list.sort((x,y)=>x>y)

println("list16="+list16)

val list17=list.span(_<10)

println("list17="+list17)

val list18=list.splitAt(8)

println("list18="+list18)

val list19=list.stringPrefix

println("list19="+list19)

val list20=list.take(5)

println("list20="+list20)

val list21=list.takeRight(5)

println("list21="+list21)

val list22=list.takeWhile(_<15)

println("list22="+list22)

val list23=list.toList

println("list23="+list23)

val list24=list.toStream

println("list24="+list24)

val list25=list++:List(21,22)

println("list25="+list25)

val list26=list./:(0)((x,y)=>x+y)

println("list26="+list26)

val list27=list./:\(0)((x,y)=>x+y)

println("list27="+list27)

val list28=list.:\(0)((x,y)=>x+y)

println("list28="+list28)

val list29=list.:\(0)((x,y)=>x+y)

println("list29="+list29)

val list30=list:+20:+21

println("list30="+list30)

 

 

结果

 

list16=List(19, 17, 15, 13, 11, 9, 7, 5, 3, 1)

list17=(List(1, 3, 5, 7, 9),List(11, 13, 15, 17, 19))

list18=(List(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15),List(17, 19))

list19=List

list20=List(1, 3, 5, 7, 9)

list21=List(11, 13, 15, 17, 19)

list22=List(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13)

list23=List(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19)

list24=Stream(1, ?)

list25=List(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 22)

list26=100

list27=100

list28=100

list29=100

list30=List(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19, 20, 21)

 

 

代码3

val list31=list.addString(new StringBuilder("a"))

println("list31="+list31)

val list32=list.apply(5)

println("list32="+list32)

val list33=list.canEqual("")

println("list33="+list33)

val list34=list.collect{case i:Int => i+"b"}

println("list34="+list34)

val list35=list.andThen(_<10).isDefinedAt(10)

println("list35="+list35)

val list36=list.collectFirst{case i:Int => i+"b"}

println("list36="+list36)

val list37=list.take(3).combinations(2).toList

println("list37="+list37)

val list38=list.compose(list.reverse)

println("list38="+list38)

val list39=list.contains(9)

println("list39="+list39)

val list40=list.containsSlice(List(1,3))

println("list40="+list40)

val array=new Array[Int](10)

list.copyToArray(array)

println("array="+array.mkString(","))

list.copyToArray(array,5)

println("array="+array.mkString(","))

list.copyToArray(array,1,3)

println("array="+array.mkString(","))

val buff=new ListBuffer[Int]();

list.copyToBuffer(buff)

println("buff="+buff)

val list41=list.corresponds(list)(_>=_)

println("list41="+list41)

val list42=list.count(_<15)

println("list42="+list42)

val list43=list.diff(List(1,5,11))

println("list43="+list43)

val list44=list.distinct

println("list44="+list44)

val list45=list.dropRight(3)

println("list45="+list45)

 

 

结果3

 

list31=a135791113151719

list32=11

list33=true

list34=List(1b, 3b, 5b, 7b, 9b, 11b, 13b, 15b, 17b, 19b)

list35=false

list36=Some(1b)

list37=List(List(1, 3), List(1, 5), List(3, 5))

list38=<function1>

list39=true

list40=true

array=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19

array=1,3,5,7,9,1,3,5,7,9

array=1,1,3,5,9,1,3,5,7,9

buff=ListBuffer(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19)

list41=true

list42=7

list43=List(3, 7, 9, 13, 15, 17, 19)

list44=List(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19)

list45=List(1, 3, 5, 7, 9, 11, 13)