大数据——Scala 元组

ZikH~2024-04-23 20:24

Scala

元组(Tuple)

  1. 元组(Tuple)本身是一个用于存储1到多个元素的容器，需要注意的是，元组不是集合！！！Scala中所有的集合都在scala.collection包，Tuple是scala包下，但是集合操作中很多时候需要使用到元组

  2. 如果元素类型一致且元素有序可重复，可以使用序列(Seq)；如果元素类型一致且元素无序不可重复，可以使用集合(Set)；如果元素是键值对形式，可以使用映射(Map)；如果元素类型不一致，那么使用元组Tuple

  3. 需要注意的是，Scala中提供了Tuple1~Tuple22，即元组中最多能够存储22个元素

  4. 之前学习的Map中存储的就是Tuple2，即Map(tuple2, tuple2, ...)。Tuple2又称之为对偶元组

  5. 元组定义格式

    scala 复制代码 
    package com.fe.tuple

object TupleDemo {

  def main(args: Array[String]): Unit = {

    // 定义格式
    // 方式一
    // 声明了Tuple3，元组定义好之后不可变
    // 推荐使用这种方式
    val t1: (String, Int, Char) = ("Bob", 15, 'm')
    println(t1)
    // 方式二
    // val t2: Tuple4[String, Int, Double, Double] = Tuple4[String, Int, Double, Double]("Amy", 18, 165, 58)
    // val t2: Tuple4[String, Int, Double, Double] = Tuple4("Amy", 18, 165, 58)
    val t2: Tuple4[String, Int, Double, Double] = ("Amy", 18, 165, 58)
    println(t2)
    // 方式三
    // 元组支持拆分
    // val t3 = ("Sam", 15, "male")
    // 如果要获取元组中的元素，通过   _顺序   的形式来获取
    // val mame = t3._1
    // val age = t3._2
    // val gender = t3._3
    // val (name, age, gender) = t3
    // 简化
    val (name, age, gender) = ("Sam", 15, "male")
    println(name)
    println(age)
    println(gender)

    val (r1, r2, r3) = randTo100()
    println(r1)
    println(r2)
    println(r3)

  }

  def randTo100(): (Int, Int, Int) = {
    val r1 = (Math.random() * 100).toInt
    val r2 = (Math.random() * 100).toInt
    val r3 = (Math.random() * 100).toInt
    (r1, r2, r3)
  }

}

  6. 遍历元组

    scala 复制代码 
    package com.fe.tuple

object TupleDemo2 {

  def main(args: Array[String]): Unit = {

    // 遍历元组
    val t = ("Bob", 10, "male", 4, 6, 152.2, 50.3, "北京")
    // 产生迭代器 - 将元组中的所有的元素放入Iterator中返回
    val it: Iterator[Any] = t.productIterator
    // while(it.hasNext) println(it.next())
    // for (elem <- it) println(elem)
    it.foreach(println)
    // 根据元素类型来进行后续不同的操作
    /*
    for (e <- it) {
      if(e.isInstanceOf[String]){
        val str = e.asInstanceOf[String]
        // 可以针对字符串进行后续操作
      } else if(e.isInstanceOf[Int]){
        val i = e.asInstanceOf[Int]
      }
    }
     */

  }

}

  7. 元组也可以形成嵌套

    scala 复制代码 
    // 元组嵌套
val t3 = (("Bob", 15), ("Amy", "female", 14), "Alex", (3, 5, "David"))
println(t3)
println(t3._1._1)

集合

转换

  1. 操作一

    scala 复制代码 
    package com.fe.collection

object CollectionDemo {

  def main(args: Array[String]): Unit = {

    // 数组 -> 其他
    val arr = Array[Int](2, 3, 4, 2, 8, 8, 9)
    val arrToList = arr.toList
    println(arrToList)
    val arrToSet = arr.toSet
    println(arrToSet)

    // 列表 -> 其他
    val list = List[Int](2, 3, 1, 4, 3, 2, 6)
    val listToArray = list.toArray
    println(listToArray.mkString(", "))
    val listToSet = list.toSet
    println(listToSet)

    // 集合 -> 其他
    val set = Set[Int](1, 2, 3, 4, 5)
    val setToArray = set.toArray
    println(setToArray.mkString(", "))
    val setToList = set.toList
    println(setToList)

  }

}

  2. 操作二

    scala 复制代码 
    package com.fe.collection

object CollectionDemo2 {

  def main(args: Array[String]): Unit = {

    val map = Map[String, Int]("Bob" -> 15, "Bruce" -> 16, "Bally" -> 17, "Cindy" -> 19, "Canto" -> 16)
    // Map -> Array
    val mapToArray = map.toArray
    println(mapToArray.mkString("\t"))
    // Map -> List
    val mapToList = map.toList
    println(mapToList)
    // Map -> Set
    val mapToSet = map.toSet
    println(mapToSet)

    // Array/List/Set如果需要转化为Map，要求其中的元素必须是对偶元组
    val list = List[(Int, Int)]((1, 1), (2, 4), (3, 6))
    println(list(1)._1)
    val listToMap = list.toMap
    println(listToMap)

  }

}

常用函数

  1. 衍生子集合

    scala 复制代码 
    package com.fe.collection

object FunctionDemo {

  def main(args: Array[String]): Unit = {

    val list = List[Int](2, 1, 4, 7, 8, 5, 6)
    val set = Set[Int](2, 1, 4, 7, 8, 5, 6)

    // 获取第一个元素
    println(list.head)
    println(set.head)
    // 获取最后一个元素
    println(list.last)
    println(set.last)
    // 去除第一个元素以外的其他元素构成的子集合
    println(list.tail)
    println(set.tail)
    // 去除最后一个元素以外的其他元素构成的子集合
    println(list.init)
    println(set.init)
    // 翻转列表
    println(list.reverse)
    // 从头部开始，向后获取指定个数的元素，构成子集合返回
    println(list.take(3))
    println(set.take(3))
    // 从尾部开始，向前获取指定个数的元素，构成子集合返回
    println(list.takeRight(3))
    println(set.takeRight(3))
    // 从头部开始，向后删除指定个数的元素，将剩余元素构成子集合返回
    println(list.drop(3))
    println(set.drop(3))
    // 从尾部开始，向前删除指定个数的元素，将剩余元素构成子集合返回
    println(list.dropRight(3))
    println(set.dropRight(3))
    // 从头开始，获取满足条件的元素，直到碰到不满足条件的元素结束，获取到的元素作为子集合返回
    println(list.takeWhile(_ < 5))
    // 从头开始，删除满足条件的元素，直到碰到不满足条件的元素结束，剩余的元素作为子集合返回
    println(list.dropWhile(_ < 5))

  }

}

  2. 衍生集合

    scala 复制代码 
    package com.fe.collection

object FunctionDemo2 {

  def main(args: Array[String]): Unit = {

    val number = List[Int](1, 2, 3, 4, 5, 6, 7)
    val square = List[Int](1, 4, 9, 16, 25, 36, 49)
    // 拉链
    // 将两个list合并成一个list，并且能够将元素来一一对应
    // (1,1), (2,4), (3,9) ...
    // 拉链实际上是将对应位置上的元素合并成一个元组之后，放入一个list中返回
    // 如果两个列表元素个数不一样，那么以短的长度来计算
    // Seq、Set、Map也可以进行拉链操作！！！
    val zipList: List[(Int, Int)] = number.zip(square)
    println(zipList)
    // 需要将两个list合并成一个Map
    val zipMap = number.zip(square).toMap
    println(zipMap)

    val list = List[Int](2, 6, 4, 8, 7, 9, 1)
    val set = Set[Int](2, 6, 4, 8, 7, 9, 1)
    // 切分子集合
    // 从指定下标开始，将列表切分为2个子列表，放入一个Tuple中返回
    // val subLists:Tuple2[List[Int], List[Int]] = list.splitAt(4)
    val subLists: (List[Int], List[Int]) = list.splitAt(4)
    println(subLists)
    println(subLists._1(1))
    val subSets: (Set[Int], Set[Int]) = set.splitAt(4)
    println(subSets)
    // 从集合的集合指定的起始下标开始，切到指定下标结束，不包含指定下标
    println(list.slice(1, 4))
    println(set.slice(1, 4))
    // 滑动函数 - 将集合中固定个数元素进行组合，构成一个新的迭代器
    // 0,1,2  1,2,3  2,3,4 ...
    list.sliding(3).foreach(println)
    set.sliding(3).foreach(println)
    // 指定步长的华东
    // 0,1,2   2,3,4  4,5,6 ...
    list.sliding(3, 2).foreach(println)
    set.sliding(3, 2).foreach(println)

  }

}

  3. reduce和fold操作

    scala 复制代码 
    package com.fe.collection

object FunctionDemo3 {

  def main(args: Array[String]): Unit = {

    val list = List[Int](1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9)
    // reduce：规约。将集合中的元素按照指定逻辑进行计算
    // 需求：获取集合中所有的元素和
    /*
    var sum = 0
    for (e <- list) sum += e
    println(sum)
     */
    // 求和：从左到右依次加上每一个元素
    // 先计算前两个元素的和，获取结果，然后结果在加上第三个元素，再获取结果，加上下一个元素
    // 集合中有5个元素e1~e5
    // e1+e2 -> + e3 -> + e4 -> e5
    // val sum = list.reduce((x, y) => x + y)
    val sum = list.reduce(_ + _)
    println(sum)
    // 需求：获取集合中所有的元素的积
    println(list.reduce(_ * _))
    // 等价于
    println(list.reduceLeft(_ * _))
    // 假设集合中有5个元素:e1~e5
    // e4 - e5 -> r => e3 - r -> r => e2 - r -> r => e1 - r
    println(list.reduceRight(_ - _))
    // fold的操作和reduce操作类似，fold可以指定初始值，在这个初始值的基础上来运算
    // reduce就是没有初始值的fold操作
    println(list.fold(10)(_ + _))
    // 等价
    println(list.foldLeft(10)(_ + _))
    // 从右开始计算的
    println(list.foldRight(10)(_ - _))
    
    // 对集合元素进行集体运算的时候，如果没有初始值，就使用reduce；如果有初始值就使用fold

  }

}

  4. 计算函数

    scala 复制代码 
    package com.fe.collection

object FunctionDemo4 {

  def main(args: Array[String]): Unit = {

    val list = List[Int](6, 4, 1, 5, 8, 9, 1, 3, 4)
    // 求和
    // val sum = list.reduce(_ + _)
    val sum = list.sum
    println(sum)
    // 求积
    // val product = list.reduce(_ * _)
    val product = list.product
    println(product)
    // 最大值
    println(list.max)
    // 最小值
    println(list.min)

    // 映射：记录的每一个字符出现的次数
    // 需求：出现的最大次数对应的字符
    val characters = List[(Char, Int)]('a' -> 5, 'c' -> 3, 'd' -> 6, 'e' -> 10, 'f' -> 7, 'i' -> 12, 'm' -> 8)
    // 如果集合中存储的是元组，那么默认按照元组的第一个元素来计算大小
    // println(characters.max)
    println(characters.maxBy(t => t._2))
    println(characters.maxBy(_._2))
    // 获取出现次数最少的字符
    println(characters.minBy(_._2))
    // 按照字符的出现次数进行降序排序
    println(characters.sortBy(_._2).reverse)

  }

}

  5. 功能函数

    scala 复制代码 
    package com.fe.collection

object FunctionDemo5 {

  def main(args: Array[String]): Unit = {

    val names = List("Amy", "Bob", "Alex", "Hack", "David", "Peter", "Alice", "Bruce", "Henry", "Bill", "Bally")
    // filter：过滤
    // 获取B开头的所有元素
    // val filter = names.filter(n => n.startsWith("B"))
    val filter = names.filter(_.startsWith("B"))
    println(filter)
    // map：映射，将元素按照指定规则，转化为指定形式
    // 将所有的元素转化为大写
    // val map = names.map(e => e.toUpperCase)
    val map = names.map(_.toUpperCase)
    println(map)
    // groupBy：分组，按照指定规则，将元素分为分组
    // 按照首字母，将元素分组
    // val groupBy = names.groupBy(_.charAt(0))
    // println("Amy"(0))
    val groupBy: Map[Char, List[String]] = names.groupBy(_(0))
    println(groupBy)
    // 需求：统计每一个字母开头有多少个名字
    // 先分组，就是上面的分组操作
    // 将映射由(Char -> List)转化为(Char -> Int)形式
    val count = groupBy.map(t => (t._1, t._2.size))
    println(count)
    // flatten：扁平化。将嵌套的所有的集合中的数据提取出来，形成一个大的集合
    val list = List(List(1, 2, 3), List(4, 5), Set(6, 7, 8, 9))
    println(list.flatten)
    // 将列表中的每一个单词拆分出来，形成新的列表
    // String => List[String]
    val words = List("hello amy", "hadoop file system", "local system", "hi bob")
    // println(words.map(_.split(" ")).flatten)
    println(words.flatMap(_.split(" ")))

  }

}

其他

泛型

  1. Scala中，通过[]来定义泛型
  2. 不同于Java的地方在于，Scala中的泛型，分为协变、逆变和不变三种形式
    1. 协变：[+T]。A继承了B，那么认为List[A]也继承了List[B]
    2. 逆变：[-T]。A继承了B，那么认为List[B]继承了List[A]
    3. 不变：[T]。A继承了B，List[A]和List[B]之间没有关联
  3. Scala同样存在泛型的上限和下限
    1. [A <: B]：泛型的上限为B
    2. [A >: B]：泛型的下限为B
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