kotlin基础（6）：在 Kotlin 中使用集合

在 Kotlin 中使用集合

无需多言

学习内容：

• 如何创建和修改数组。
• 如何使用List和MutableList。
• 如何使用Set和MutableSet。
• 如何使用Map和MutableMap。

这几个如果有开发经验的同学应该知道其中的区别，但是为了预防万一还是贴一个表格

数组

我们不说 那些索引啊什么的那些东西了，比较基础查一下就行

Array代表多个值。具体而言，数组是属于同一数据类型的一系列值。（不能像Python一样，别搞混了）

• 数组包含多个值，这些值称为元素，有时也称为项。
• 数组中的元素是有序的，可以通过索引进行访问。

关于索引还是提一嘴：

• 通过索引可以快速地访问数组元素。您可以通过索引访问数组的任何随机元素，并且访问任何其他随机元素预计需要大约相同的时间。因此，有人说数组具有随机访问特性。
• 数组具有固定的大小。这意味着您向数组添加元素时不能超过该数组的大小。如果尝试访问某个数组（包含 100 个元素）中位于索引 100 处的元素，则会引发异常，因为最高索引为 99（请注意，第一个索引为 0，而不是 1）。但是，您可以修改数组中位于相关索引处的值。

如需在代码中声明数组，请使用arrayOf()函数。

arrayOf()函数将数组元素作为形参，并返回类型与传入的形参相符的数组。

这可能与您看到的其他函数略有不同，因为arrayOf()的参数数量会变化。

如果您向arrayOf()传入两个参数，生成的数组将包含两个元素（索引为 0 和 1）。如果您传入三个实参，生成的数组将包含 3 个元素，索引为 0 到 2。

我们来举个例子：

valrockPlanets=arrayOf<String>("Mercury","Venus","Earth","Mars")

由于 Kotlin 使用类型推断，因此在调用arrayOf()时可以省略类型名称。在rockPlanets变量下方，添加另一个变量gasPlanets，而不将类型传递到尖括号中。

即

valgasPlanets=arrayOf("Jupiter","Saturn","Uranus","Neptune")

可以使用数组进行一些很酷的操作。例如，就像数字类型Int或Double一样，您可以同时添加两个数组。创建一个名为solarSystem的新变量，并使用加号 (+) 运算符将其设为rockPlanets和gasPlanets的结果。结果是一个新数组，其中包含rockPlanets数组的所有元素以及gasPlanets数组的元素。

valsolarSystem=rockPlanets+gasPlanets

访问数组元素

无需多言

您还可以按索引设置数组元素的值。

注意一点：

您无法调整数组的大小

如果实验超出索引的值则会报错ArrayIndexOutOfBounds异常

Exception in thread "main" java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException: Index 8 out of bounds for length 8

如果你需要增加数组的现有大小，需要创建一个新数组：

valnewSolarSystem=arrayOf("Mercury","Venus","Earth","Mars","Jupiter","Saturn","Uranus","Neptune","Pluto")

或者

valarray1=arrayOf(1,2,3)valnewArray=array1+5// 直接加上，结果 [1, 2, 3, 5]

这时候就能用了

列表

列表是有序且可调整大小的集合，通常作为可调整大小的数组实现。当数组达到容量上限时，如果您尝试插入新元素，需要将该数组复制到一个新的较大数组。

使用列表，您还可以在特定索引处（介于其他元素之间）插入新元素。

在大多数情况下，无论列表中包含多少个元素，向列表中添加任何元素所需的时间都是相同的。

List和MutableList

List和MutableList有什么用？

• List是一个接口，用于定义与只读有序项集合相关的属性和方法。
• MutableList通过定义修改列表的方法（例如添加和移除元素）来扩展List接口。

这些接口仅指定List和/或MutableList的属性和方法。每个属性和方法的实现方式均由扩展这些接口的类决定。上述基于数组的实现将是您最常使用（如果不是始终使用）的实现，但 Kotlin 允许其他类扩展List和MutableList。

listOf()函数

与arrayOf()类似，listOf()函数将相关项作为形参，但返回List，而不是数组。

1. 从main()中移除现有代码。
2. 在main()中，通过调用listOf()创建名为solarSystem的行星List。

funmain(){valsolarSystem=listOf("Mercury","Venus","Earth","Mars","Jupiter","Saturn","Uranus","Neptune")}

3. List具有size属性，用于获取列表中的元素数量。输出solarSystem列表的size。

println(solarSystem.size)

4. 运行代码。列表的大小应为 8。

8

访问列表中的元素

与数组一样，您可以使用下标语法从List访问特定索引处的元素。

如下：

println(solarSystem[2])println(solarSystem.get(2))//或者这样

除了按索引获取元素之外，您还可以使用indexOf()方法搜索特定元素的索引。

indexOf()方法在列表中搜索指定元素（作为实参传入），并返回该元素在第一次出现时的索引。如果该元素未出现在列表中，则返回-1

上实例：

输出对solarSystem列表调用indexOf()并传入"Earth"的结果。

println(solarSystem.indexOf("Earth"))//存在，且位于2处println(solarSystem.indexOf("Pluto"))//不存在

那么其输出应为：

2 -1

使用for循环遍历列表元素

在学习函数类型和 lambda 表达式时，您已经了解如何使用repeat()函数多次执行代码。

编程中的一项常见任务是对列表中的每个元素执行一次某个任务。Kotlin 包含一个名叫for循环的功能，可利用简洁易懂的语法来实现此目的。这通常称为“循环遍历”列表或“遍历”列表。

是不是很熟悉？那就对了。

in关键字之前的变量未使用val或var进行声明，它假定为 get-only。您可以随意为其命名。

如果列表使用的是复数名称（如planets），则通常将该变量命名为单数形式，例如planet。将该变量命名为item或element的情况也很常见。

我们来举个实例吧：您需要使用for循环在单独的一行上输出每个行星名称。

您可以写如下代码：

for(planetinsolarSystem){println(planet)}

会得到输出：

Mercury Venus Earth Mars Jupiter Saturn Uranus Neptune

向列表中添加元素

只有实现MutableList接口的类具有在集合中添加、移除和更新元素的功能。如果你需要创建要向其中添加元素和从中移除元素的列表时，您需要专门调用mutableListOf()函数，而不是listOf()。

add()函数有两个版本：

• 第一个add()函数具有一个属于列表中元素类型的参数，并将其添加到列表末尾。
• add()的另一个版本有两个参数。第一个参数对应于应该插入新元素的索引。第二个参数是要添加到列表中的元素。

不多说，直接上案例：

valsolarSystem=mutableListOf("Mercury","Venus","Earth","Mars","Jupiter","Saturn","Uranus","Neptune")//先创建一个MutableListsolarSystem.add("Pluto")//第一种用法，添加末尾solarSystem.add(3,"Theia")//第二种用法，添加到指定位置

更新特定索引处的元素

你也可以用下标更改现有元素：

solarSystem[3]="Future Moon"println(solarSystem[3])println(solarSystem[9])

会得到：

Future Moon Pluto

从列表中移除元素

使用remove()或removeAt()方法可移除元素。您可以通过两种方法移除元素：将该元素传递到remove()方法中，或者使用removeAt()按索引移除该元素。

上实例：

solarSystem.removeAt(9)solarSystem.remove("Future Moon")

验证元素是否存在

List可提供contains()方法，该方法可在列表中存在某个元素时返回Boolean。输出为"Pluto"调用contains()的结果。

println(solarSystem.contains("Pluto"))

更简洁的语法是使用in运算符。您可以使用元素、in运算符和集合来检查该元素是否在列表中。使用in运算符检查solarSystem是否包含"Future Moon"。

println("Future Moon"insolarSystem)

输出应该为：

false false

集

集是指没有特定顺序且不允许出现重复值的集合

如此集合的实现（初学可以略过，但是很有意思）

秘诀是哈希代码。哈希代码是由任何 Kotlin 类的hashCode()方法生成的Int。可以将其视为 Kotlin 对象的半唯一标识符。如果对该对象稍作更改，例如向String中添加一个字符，则会产生截然不同的哈希值。虽然两个对象可以使用相同的哈希代码（称为哈希冲突），但hashCode()函数可在某种程度上确保唯一性，大多数情况下，两个不同的值各自具有唯一的哈希代码。

集使用哈希代码作为数组索引。当然，可能会有大约 40 亿个不同的哈希代码，因此Set不仅仅是一个巨型数组。您可以将Set视为一个列表数组。最外层的数组（左侧以蓝色勾勒出的数字）分别对应一个可能的哈希代码范围（也称为“分区”）。每个内部列表（右侧以绿色阴影表示）均表示集中的各个项。由于哈希冲突相对罕见，即使潜在索引有限，每个数组索引处的内部列表也分别只有一两个项，除非添加了数万个或数十万个元素。

集具有两个重要属性：

1. 与列表相比，可以更快地搜索集中的特定元素，尤其是对于大型集合。虽然List的indexOf()要求从头开始检查每个元素，直到找到匹配项，但平均而言，检查某个元素是否在集中所用的时间相同，无论它是第一个元素还是第十万个元素。
2. 对于相同数量的数据，集占用的内存往往比列表多，因为所需的数组索引通常比集中的数据多。

与普遍的观点相反，检查集中是否含有某个元素所用的时间是不固定的，实际上取决于集中的数据量。不过，由于哈希冲突通常很少见，因此需要检查的元素数量仍然比搜索列表中的项要小几个数量级。

集的优势在于确保唯一性。如果您要编写一个程序来跟踪新发现的行星，则可以借助集轻松检查是否已发现某颗行星。如果数据量很大，通常最好检查列表中是否存在某个元素，这需要遍历所有元素。

与List和MutableList一样，既有Set也有MutableSet。MutableSet会实现Set，因此任何实现MutableSet的类都需要同时实现这两者。

在 Kotlin 中使用MutableSet

valsolarSystem=mutableSetOf("Mercury","Venus","Earth","Mars","Jupiter","Saturn","Uranus","Neptune")println(solarSystem.size)//输出其大小solarSystem.add("Pluto")//其也有add方法，但是不确定位置println(solarSystem.size)//再输出一下看看println(solarSystem.contains("Pluto"))//是否已经存在

输出应该为：

8 9 true

注意：您也可以使用in运算符检查某个元素是否在集合中，例如："Pluto" in solarSystem相当于solarSystem.contains("Pluto")。

如前所述，集不能包含重复项。请尝试重新添加"Pluto"。

solarSystem.add("Pluto")println(solarSystem.size)

大小不会增加：

9

remove()函数接受一个参数，并从集中移除指定的元素。

solarSystem.remove("Pluto")println(solarSystem.size)println(solarSystem.contains("Pluto"))

则输出应该为：

8 false

不要问为什么其没有removeAt，因为它是无序的

映射集合

（Map）

Map是由键和值组成的集合。之所以称之为映射，是因为唯一键会映射到其他值。键及其附带的值通常称为key-value pair。

映射的键具有唯一性，但映射的值不具有唯一性。两个不同的键可以映射到同一个值。例如，"Mercury"有0颗卫星，"Venus"也有0颗卫星。

通过相应的键访问映射的值通常比在大型列表中（例如使用indexOf()）搜索值更快。

您可以使用mapOf()或mutableMapOf()函数声明映射。映射需要两个泛型类型（以英文逗号隔开），一个用于键，另一个用于值。

如果映射具有初始值，则还可以使用类型推断。要使用初始值填充映射，每个键值对都由以下部分组成：首先是键，后跟to运算符，而后是值。每个键值对均以英文逗号隔开。

我们来演示一下：

valsolarSystem=mutableMapOf("Mercury"to0,"Venus"to0,"Earth"to1,"Mars"to2,"Jupiter"to79,"Saturn"to82,"Uranus"to27,"Neptune"to14)

其也有size输出：

println(solarSystem.size)

也可以通过下标设置(新)键值对：

solarSystem["Pluto"]=5

也可以这样获取：

println(solarSystem["Pluto"])println(solarSystem.get("Theia"))

remove()方法可移除具有指定键的键值对。它也会返回已移除的值，或者如果指定的键不在映射中，则返回null。

solarSystem.remove("Pluto")println(solarSystem.size)//验证一下

下标语法或put()方法也可以修改已存在的键的值。使用下标语法将 Jupiter 的卫星数量更新为 78，并输出新值。

solarSystem["Jupiter"]=78println(solarSystem["Jupiter"])

摘要

• 数组存储的是同一类型的有序数据，且具有固定大小。
• 数组用于实现很多其他集合类型。
• 列表是可调整大小的有序集合。
• 集是无序集合，不能包含重复项。
• 映射的工作方式与集类似，用于存储指定类型的键/值对。