Scala 特质 Traversable | 第三部分|极客笔记

Scala 特质 Traversable | 第三部分

在前两部分中，我们重点介绍了 Scala 的特质 Traversable 的概念以及常用方法和操作。在本文中，我们将继续深入了解 Traversable 的高级执行方式以及其在 Scala 中的实际应用。

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转换操作

在前两部分中，我们介绍了如何使用 Traversable 去访问和过滤一个非常简单的数据集合。但是，在真正的应用场景中，我们通常需要对数据进行一系列复杂的处理。

Map操作

在Scala中，我们可以使用map操作将一个集合中的元素转化为另外的一个元素，代码示例如下：

val list: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5)
val newList = list.map(x => x * 2)
println(newList) // List(2, 4, 6, 8, 10)

Flatten操作

在Scala中，flatten操作就是将嵌套的多层集合展开为单层集合，代码示例如下：

val list: List[List[Int]] = List(List(1, 2), List(3, 4), List(5, 6))
val flattenList = list.flatten
println(flattenList) // List(1, 2, 3, 4, 5, 6)

FlatMap操作

在Scala中，flatMap操作可以将一个集合中的每个元素映射为一个序列，然后将所有序列合并为一个序列，代码示例如下：

val list: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5)
val newList = list.flatMap(x => List(x, x * 2))
println(newList) // List(1, 2, 2, 4, 3, 6, 4, 8, 5, 10)

迭代执行

Traversable 的功能远不止以上介绍的那些，还包括了集合元素的迭代执行操作。通常，我们可以将集合中的元素逐一操作，这种操作可以使用foreach操作完成，示例如下：

val list: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5)
list.foreach(elem => println(elem * 2))

折叠操作

在函数式编程中，折叠（fold）概念和操作非常重要，同样，在 Traversable 中，折叠操作也是很常见的操作之一。在 Scala 中，我们可以使用 foldLeft 或 foldRight 操作，将集合元素聚合成单一的结果。

foldLeft操作

在Scala中，foldLeft操作从左至右处理集合元素，如下图所示：

val list: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5)
val res = list.foldLeft(0)((notUsed: Int, num: Int) => notUsed + num)
println(res) // 15

图中展示了使用 foldLeft 操作计算出 List（1，2，3，4，5）的和的过程。初始值为 0，第一次计算结果是1，接着与下一个元素相加得到 3，然后又使用这个值相加得到 6，依次一直计算到 15。

foldRight操作

在Scala中，foldRight操作从右至左处理集合元素，如下图所示：

val list: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5)
val res = list.foldRight(0)((num: Int, notUsed: Int) => notUsed + num)
println(res) // 15

图中展示了使用 foldRight 操作计算出 List（1，2，3，4，5）的和的过程。初始值为 0，最后一次计算结果是5，然后将结果与上一个元素相加得到 9，依次一直计算到 15。

自定义操作

Scala 的特质 Traversable 具有很高的灵活性，可以根据个人需求自定义操作。下面是一个自定义操作的示例。

trait CustomizableTraversable[A] extends Traversable[A] {
  override def foreach[U](f: A => U): Unit =
    for (elem <- this) f(elem)

  def map[B](f: A => B): CustomizableTraversable[B] = {
    val builder = newBuilder[B]()
    for (elem <- this) builder += f(elem)
    builder.result()
  }

  def filter(p: A => Boolean): CustomizableTraversable[A] = {
    val builder = newBuilder[A]()
    for (elem <- this) if (p(elem)) builder += elem
    builder.result()
  }

  def reduceLeft[B >: A](op: (B, A) => B): B = {
    if (isEmpty) Nil.asInstanceOf[B] // 返回类型参数的默认值
    else tail.foldLeft(head.asInstanceOf[B])(op)
  }
}

在上述代码中，我们定义了一个自定义的特质 CustomizableTraversable，该特质继承自 Traversable，重写了其中的一些方法，并实现了 reduceLeft 方法。这个特质可以根据不同的需求来自定义不同的操作。