Kotlin数据结构

数据结构基础

什么是数据结构

在计算机科学中,数据结构(Data Structure)是计算机中存储、组织数据的方式。数据结构是各种编程语言的基础。

一些使用场景

  1. 不同的数据结构适用于不同的应用场景。比如HashMap与ConcurrentHashMap,ArrayList与LinkedList。
  2. 使用正确的数据结构可以提高算法的效率(时间和空间)。比如使用Map(常数时间复杂度)将双重循环优化为一重循环。

数据之间的逻辑结构

  1. 线性结构:一对一

  2. 树形结构:一对多

  3. 图、网状结构:多对多

  4. 集合:五顺序、不重复

数据在计算机中的存储方式(存储结构)

  1. 顺序存储结构:把逻辑上相邻的元素存储在物理位置相邻的存储单元中
  2. 链式存储结构:对逻辑上相邻的元素不要求其物理位置相邻,元素间的逻辑关系通过指针来表示
  3. 索引存储结构:在存储节点的同时,还需要建立附加的索引表
  4. 散列存储结构:以数据元素的关键字的值为自变量,通过散列函数计算出该元素的存储位置

集合框架

现代编程语言及其API中都包含了多种默认的数据结构,Java集合框架、Kotlin集合框架就是其中的代表。

因为数据结构的知识体系比较广,除了各种线性、非线性结构,还有广义表、排序、查找,而排序中又有快速排序、堆排序等。对于大部分Android开发来说,更多的是直接使用编程语言的集合框架。所以接下来通过介绍Java和Kotlin集合框架来展开。

Java的集合框架

这里先通过介绍Java的集合框架来更好的引入Kotlin。

题外:针对Java的集合框架推荐梳理类图配合阅读源码及其注释的的方式来加深理解,同理对于Java的IO框架、Android的View框架、Android的Context框架也适用。

Collection类图

Map类图

纵向对比

Kotlin的集合框架

Collection类图

Map类图

Kotlin的集合创建

除了直接实例化Java的集合类之外,还可以使用标准库(stdlib)中的以下函数来创建

kotlin 复制代码
val listOf = listOf(1, 2, 3) //ArrayList
val arrayListOf = arrayListOf(1, 2, 3) // ArrayList
val mutableListOf = mutableListOf(1, 2, 3) // ArrayList

val setOf = setOf(1, 2, 3) // LinkedHashSet
val hashSetOf = hashSetOf(1, 2, 3) // HashSet
val mutableSetOf = mutableSetOf(1, 2, 3) // LinkedHashSet 

val mapOf = mapOf("a" to 1, "b" to 2) // LinkedHashMap
val hashMapOf = hashMapOf("a" to 1, "b" to 2) // HashMap 
val mutableMapOf = mutableMapOf("a" to 1, "b" to 2) // LinkedHashMap

Kotlin集合的操作

Kotlin 标准库提供了用于对集合执行操作的多种函数。这包括简单的操作,例如获取或添加元素,以及更复杂的操作,包括搜索、排序、过滤、转换等。

转换

  • map:映射,返回将给定变换函数应用于原始集合中每个元素的结果的列表。
kotlin 复制代码
val numbers = setOf(1, 2, 3)
println(numbers.map { it * 3 })
val mapIndexed = numbers.mapIndexed { idx, value -> "$value + $idx" }
val s = mapIndexed[0]
println(s::class.java) // class java.lang.String
  • zip:压合,调用应用于每对元素的提供的变换函数,返回从此集合和具有相同索引的另一个集合的元素构建的列表。
kotlin 复制代码
val colors = listOf("red", "brown", "grey")
val animals = listOf("fox", "bear", "wolf", "dog")
println(colors.zip(animals) { color, animal -> "$color $animal"}) // [red fox, brown bear, grey wolf]
  • flatten:压平,返回给定集合中所有集合中所有元素的单个列表。
kotlin 复制代码
val numberSets = listOf(setOf(1, 2, 3), setOf(4, 5, 6), setOf(1, 2))
println(numberSets.flatten()) // [1, 2, 3, 4, 5, 6, 1, 2]

过滤

  • filter:过滤,返回仅包含满足条件的元素的列表。
kotlin 复制代码
val numberStr = listOf("one", "two", "three", "four")
val longerThan3 = numberStr.filter { it.length > 3 }
println(longerThan3) // [three, four]
  • partition:划分,将集合拆分为一对列表,其中第一个列表包含满足条件的元素,而第二个列表包含余下的元素。
kotlin 复制代码
val numberStr = listOf("one", "two", "three", "four")
val pair = numberStr.partition { it.length > 3 }
println(pair.first) // [three, four]
println(pair.second) // [one, two]

分组

  • groupBy:对集合的元素进行分组,并返回一个map。
kotlin 复制代码
val numberStr = listOf("one", "two", "three", "four")
val map = numberStr.groupBy { it.first() }
println(map) // {o=[one], t=[two, three], f=[four]}

排序

  • sorted:自然排序,排序算法是稳定的
kotlin 复制代码
val numberStr = listOf("one", "two", "three", "four")
println(numberStr.sorted()) // [four, one, three, two]
  • sortedWith:自定义排序
kotlin 复制代码
val numberStr = listOf("one", "two", "three", "four")
val lengthComparator = Comparator { str1: String, str2: String -> str1.length - str2.length }
println(numberStr.sortedWith(lengthComparator)) // [one, two, four, three]
  • sortedBy:自定义排序,内部调用的是sortedWith
kotlin 复制代码
val numberStr = listOf("one", "two", "three", "four")
println(numberStr.sortedBy { it.length }) // [one, two, four, three]
相关推荐
好易学·数据结构8 小时前
可视化图解算法56:岛屿数量
数据结构·算法·leetcode·力扣·回溯·牛客网
Ashlee_code14 小时前
裂变时刻:全球关税重构下的券商交易系统跃迁路线图(2025-2027)
java·大数据·数据结构·python·云原生·区块链·perl
闻缺陷则喜何志丹15 小时前
【带权的并集查找】 P9235 [蓝桥杯 2023 省 A] 网络稳定性|省选-
数据结构·c++·蓝桥杯·洛谷·并集查找
jie*15 小时前
python(one day)——春水碧于天,画船听雨眠。
开发语言·数据结构·python·算法·线性回归
草莓熊Lotso16 小时前
【LeetCode刷题指南】--数组串联,合并两个有序数组,删除有序数组中的重复项
c语言·数据结构·其他·刷题
weixin_4196583117 小时前
数据结构之B-树
java·数据结构·b树
H_HX_xL_L17 小时前
数据结构的算法分析与线性表<1>
数据结构·算法
overFitBrain17 小时前
数据结构-2(链表)
数据结构
xienda17 小时前
数据结构排序算法总结(C语言实现)
数据结构·算法·排序算法
科大饭桶17 小时前
数据结构自学Day8: 堆的排序以及TopK问题
数据结构·c++·算法·leetcode·二叉树·c