Kotlin集合分组

集合的分组（Grouping）

在之前的学习中，我们已经学会了如何对集合进行过滤、排序或执行聚合操作。

在本节中，我们将学习如何对集合元素进行分组，以便以最适合我们任务的方式呈现信息。

分组（Grouping）

在 Kotlin 中，有一些扩展函数可以用来对集合元素进行分组，其中一个就是 groupBy()。它接收一个 lambda 表达式，并返回一个 Map，其中的键（key）是分组依据，值（value）则是对应的集合元素组成的列表。

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fun main() {
    val names = listOf("John", "Jane", "Mary", "Peter", "John", "Jane", "Mary", "Peter")
    
    // 按名字的首字母进行分组
    val groupedNames = names.groupBy { it.first() }
    println(groupedNames) // {J=[John, Jane, John, Jane], M=[Mary, Mary], P=[Peter, Peter]}
}

代码解释：

在上面的示例中，我们按名字的首字母进行分组：可以看到返回的 Map 中，键是名字的首字母，值是所有以该字母开头的名字列表。例如，键 J 对应的值是 [John, Jane, John, Jane]。

你还可以在 groupBy() 中传入第二个 lambda 作为转换函数（valueTransform）。这样就能在分组时同时对元素进行变换。如下所示，我们将分组的元素转换为大写：

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fun main() {
    val names = listOf("John", "Jane", "Mary", "Peter", "John", "Jane", "Mary", "Peter")

    // 按名字长度分组，并将每个名字转为大写fun main() {
    val names = listOf("John", "Jane", "Mary", "Peter", "John", "Jane", "Mary", "Peter")
   
    // 按名字长度分组，并将每个名字转为大写
    val groupedNames2 = names.groupBy(keySelector = { it.length },
        valueTransform = { it.uppercase() })
    println(groupedNames2) // {4=[JOHN, JANE, MARY, JOHN, JANE, MARY], 5=[PETER, PETER]}
}
    val groupedNames2 = names.groupBy(
        keySelector = { it.length },              // 分组键：名字长度
        valueTransform = { it.uppercase() }       // 值变换：转为大写
    )

    println(groupedNames2) 
    // 输出：{4=[JOHN, JANE, MARY, JOHN, JANE, MARY], 5=[PETER, PETER]}
}

分组与附加操作

有时我们想对所有分组同时进行某种操作。我们可以使用 groupingBy() 方法，它返回一个 Grouping 实例，允许以"懒方式"对各组进行操作（即在执行操作前不会真正构建分组）。

常见方法：

eachCount()：计算每组中元素的数量，返回一个 Map，键是分组键，值是该组的元素数量。
fold() ：带有初始值，从左到右依次将操作应用于累加器与每个元素。如果集合为空，返回初始值。

可以提供一个 initialValueSelector 函数用于设置初始值。
- .fold(initialValue) { acc, element -> ... }
reduce() ：从第一元素开始进行累加操作（没有初始值），如果集合为空会抛出异常。可使用 reduceOrNull() 以防止异常。
- .groupingBy { ... }.reduce { key, acc, element -> ... }

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fun main() {
    val names = listOf("John", "Jane", "Mary", "Peter", "John", "Jane", "Mary", "Peter")

    // 按首字母分组，并统计每组数量
    val groupedNames3 = names.groupingBy { it.first() }.eachCount()
    println(groupedNames3) // {J=4, M=2, P=2}

    // 按首字母分组，累加每组中名字的总长度
    val groupedNames4 = names.groupingBy { it.first() }
        .fold(0) { acc, name -> acc + name.length }
    println(groupedNames4) // {J=16, M=8, P=10}

    // 按名字长度分组，保留每组中最长的名字
    val groupedNames5 = names.groupingBy { it.length }
        .reduce { _, acc, name -> if (name.length > acc.length) name else acc }
    println(groupedNames5) // {4=John, 5=Peter}
}

使用 aggregate() 聚合

使用 aggregate() 函数，可以对每个分组应用操作并返回结果。它提供了一种通用方式来执行分组操作（在 fold 和 reduce 不满足需求时）。
语法：

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aggregate { key, accumulator: R?, element, first ->
    // 返回新的 accumulator(累积值)
}

key：当前分组的键，比如 J, M, P。
accumulator：上一次累积的值，第一次为 null。
element：当前正在处理的元素（比如 "John"）。
first：是否是该组的第一个元素。

示例：

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fun main() {
    val names = listOf("John", "Jane", "Mary", "Peter", "John", "Jane", "Mary", "Peter")

    // 使用 aggregate 获取每组的元素数量
    val groupedNames6 = names.groupingBy { it.first() }
        .aggregate { _, accumulator: Int?, _, first ->
            if (first) 1 else accumulator!! + 1
        }
    println(groupedNames6) // {J=4, M=2, P=2}

    // 判断每组中所有名字的长度是否都是偶数
    val groupedNames7 = names.groupingBy { it.first() }
        .aggregate { _, accumulator: Boolean?, element, first ->
            if (first) element.length % 2 == 0 else accumulator!! && element.length % 2 == 0
        }
    println(groupedNames7) // {J=true, M=true, P=false}
}

总结

在本节中，我们学习了如何使用 groupBy 和 groupingBy 函数对集合中的元素进行分组。这是处理集合数据时非常重要的技能。