Scala中的集合如何使用

# Scala中的集合如何使用

## 一、Scala集合概述

Scala提供了豐富而強大的集合庫，分為**可變集合(mutable)**和**不可變集合(immutable)**兩大類。所有集合都位于`scala.collection`包及其子包中：

```scala
// 不可變集合（默認導入）
import scala.collection.immutable._

// 可變集合
import scala.collection.mutable._

主要集合類型

• 序列(Seq): List, Vector, Array
• 集(Set): HashSet, TreeSet
• 映射(Map): HashMap, TreeMap
• 其他: Queue, Stack, Range等

二、常用集合操作

1. 創建集合

// 不可變List
val nums = List(1, 2, 3)

// 可變ArrayBuffer
val names = mutable.ArrayBuffer("Alice", "Bob")

// 使用伴生對象
val set = Set(1.0, 2.0)

2. 基本操作

val list = List(1, 2, 3)

// 獲取元素
list(0)  // 返回1

// 添加元素（返回新集合）
val newList = list :+ 4

// 連接集合
list ++ List(4, 5)

3. 高階函數操作

val numbers = (1 to 10).toList

// map轉換
numbers.map(_ * 2)

// filter過濾
numbers.filter(_ % 2 == 0)

// reduce聚合
numbers.reduce(_ + _)

// 鏈式調用
numbers.filter(_ > 5).map(_ * 10)

三、集合類型詳解

1. 序列類型

List

• 鏈表結構，頭部操作高效

val head :: tail = List(1, 2, 3)  // 模式匹配

Vector

• 索引訪問高效，適合隨機訪問

val vec = Vector(1, 2, 3)
vec.updated(0, 100)  // 非破壞性更新

2. 映射類型

不可變Map

val scores = Map("Alice" -> 90, "Bob" -> 85)
scores + ("Charlie" -> 95)  // 添加元素

可變HashMap

val map = mutable.HashMap(1 -> "a")
map(2) = "b"  // 更新操作

3. 集(Set)

val unique = Set(1, 2, 2, 3)  // 自動去重
unique.contains(2)  // 檢查存在性

四、集合性能比較

五、集合轉換與視圖

1. 集合間轉換

List(1, 2, 3).toArray
Array(1, 2, 3).toList

2. 視圖(View)

// 延遲計算
(1 to 1000000).view
  .map(_ * 2)
  .take(10)
  .toList

六、最佳實踐

1. 優先使用不可變集合：除非有明確的性能需求
2. 選擇合適的集合類型：根據訪問模式選擇
3. 利用高階函數：避免顯式循環
4. 處理大數據時使用視圖：避免中間集合創建

七、與Java集合互操作

import scala.jdk.CollectionConverters._

// Scala轉Java
val javaList: java.util.List[Int] = List(1, 2, 3).asJava

// Java轉Scala
val scalaList: mutable.Buffer[Int] = javaList.asScala

總結

Scala集合庫提供了豐富的操作接口，通過不可變設計和高階函數支持函數式編程范式。開發者應根據具體場景選擇合適的集合類型，并充分利用map、filter、reduce等操作來編寫簡潔高效的集合處理代碼。

提示：Scala 2.13+對集合庫進行了重大重構，建議使用最新版本獲得最佳性能。 “`

（全文約1050字）