5 scala的函数式编程简介

与Java一样，Scala 也是使用 Lambda 表达式实现函数式变成的。

1 遍历

除了使用 for 可以对数组、List、Set 进行遍历外，也可以使用 foreach 函数式编程进行遍历，使代码更为简洁。

foreach 的方法签名为：

foreach(f: (A) => Unit): Unit

• 参数：接受一个函数对象，函数的输入参数为集合的元素。

例如：

scala> List("C朗", "美斯", "云尼").foreach(p => println(p))
C朗
美斯
云尼

2 下划线简化函数定义

如果符合下面两个条件，则可以使用下划线 _ 代替 函数入参 简化函数定义：

(1) 函数的入参，只在函数体中出现一次。
(2) 函数体中没有嵌套调用。

例如，下面使用 _ 简化了函数体定义，使代码更加简洁：

scala> List("C朗", "美斯", "云尼").foreach(p => println(p))
C朗
美斯
云尼

scala> List("C朗", "美斯", "云尼").foreach(println(_))
C朗
美斯
云尼

3 映射 map

如果要遍历集合中的每一个元素，并经过一个函数处理后生成新的元素，则可以使用集合的 map 方法。

map 方法签名为：

def map[元素类型](f: (I) => R): TraversableOnce[R]

下面例子中，定义一个 List 对象，并使每一个元素都加 1：

scala> val list = List(0,1,2,3)
val list: List[Int] = List(0, 1, 2, 3)

scala> list.map(x=>x+1)
val res24: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

同样，可以使用下划线简化函数定义：

scala> val list = List(0,1,2,3)
val list: List[Int] = List(0, 1, 2, 3)

scala> list.map(_+1)
val res25: List[Int] = List(1, 2, 3, 4)

4 扁平化映射

使用集合的 flatMap 方法实现扁平化映射。

可以把 flatMap 理解为先进行 map 操作，再进行 flatten 操作，即将列表中的元素转换成 List，然后再把 List类型的元素展开。

flatMap 的方法签名为：

def flatMap[元素类型](f: (I) => GenTraversableOnce[R]): TraversableOnce[R]

例如，一个 List 中每个元素为一行数据，每行数据内容为多个球员名字，每个球员名字用空格分隔，现在如果要统计这个 List 中一共有多少个球员，可使用 map + flatten 实现：

scala> var players = List("美斯 C朗", "C朗 姆总")
var players: List[String] = List(美斯 C朗, C朗 姆总)

scala> players.map(_.split(" ")).flatten
val res27: List[String] = List(美斯, C朗, C朗, 姆总)

scala> players.map(_.split(" ")).flatten.distinct
val res28: List[String] = List(美斯, C朗, 姆总)

scala> players.map(_.split(" ")).flatten.distinct.length
val res29: Int = 3

也可以直接使用 flatMap 方法实现 map + flatten 的效果：

scala> var players = List("美斯 C朗", "C朗 姆总")
var players: List[String] = List(美斯 C朗, C朗 姆总)

scala> players.flatMap(_.split(" "))
val res30: List[String] = List(美斯, C朗, C朗, 姆总)

scala> players.flatMap(_.split(" ")).distinct
val res31: List[String] = List(美斯, C朗, 姆总)

scala> players.flatMap(_.split(" ")).distinct.length
val res32: Int = 3

5 过滤

使用 filter 方法，可以过滤符合一定条件的元素，并返回元素 List。

filter 的方法签名为：

def filter(f: (I) => Boolean): TraversableOnce[I]

f: (I) => Boolean 传入集合的元素，返回布尔类型变量，如果满足条件则返回 true, 否则返回 false。

例如，一个保存数字的 List，只保留大于50的元素：

scala> List(90,88,33,44,50,55).filter(_ > 50)
val res33: List[Int] = List(90, 88, 55)

6 排序

Scala 的集合提供了 3 中排序方式：

• 默认排序
• 指定字段排序
• 自定义排序

6.1 默认排序

List 的 sorted 方法会对元素进行升序排列：

scala> List(90,88,33,44,50,55).sorted
val res35: List[Int] = List(33, 44, 50, 55, 88, 90)

6.2 指定字段排序

sortBy 方法，可以指定按特定的字段排序，将传入的函数转换后再进行排序。

sortBy 的方法签名为：

def sortBy[R](f: (I) => R): List(R)

例如，定义一个 List，里面包含了多个元组，元组第一个元素为 球员名称，第二个元素为球员身价，然后再通过身价对元素进行排序：

scala> val players = List(("C朗", 15000000), ("美斯", 21000000), ("姆总", 150000000), ("夏兰特", 180000000))
val players: List[(String, Int)] = List((C朗,15000000), (美斯,21000000), (姆总,150000000), (夏兰特,180000000))

// 按名字排序
scala> players.sortBy(_._1)
val res36: List[(String, Int)] = List((C朗,15000000), (夏兰特,180000000), (姆总,150000000), (美斯,21000000))

// 按身价排序
scala> players.sortBy(_._2)
val res37: List[(String, Int)] = List((C朗,15000000), (美斯,21000000), (姆总,150000000), (夏兰特,180000000))

// 按身价倒序
scala> players.sortBy(0 - _._2)
val res38: List[(String, Int)] = List((夏兰特,180000000), (姆总,150000000), (美斯,21000000), (C朗,15000000))

6.3 自定义排序

使用 sortWith 方法，可以实现自定义排序，该方法的签名如下：

def sortWith(lt: (A, A) => Boolean): List[A]

函数有两个入参，第一个入参为 当前元素，第二个入参为 上一个元素。

下面的例子演示了按球员身价做顺序排序 和 倒序排序：

scala> val players = List(("C朗", 15000000), ("美斯", 21000000), ("姆总", 150000000), ("夏兰特", 180000000))
val players: List[(String, Int)] = List((C朗,15000000), (美斯,21000000), (姆总,150000000), (夏兰特,180000000))

// 顺序排序
scala> players.sortWith(_._2 < _._2)
val res48: List[(String, Int)] = List((C朗,15000000), (美斯,21000000), (姆总,150000000), (夏兰特,180000000))

// 倒序排序
scala> players.sortWith(_._2 > _._2)
val res47: List[(String, Int)] = List((夏兰特,180000000), (姆总,150000000), (美斯,21000000), (C朗,15000000))

7 分组

使用 groupBy 方法可以将数据分组后进行统计。

groupBy 的方法签名如下：

def groupBy[K](f: (I) => K): Map(K, List[I])

下面的例子，按国家队球员进行分组：

scala> val players = List("C朗 葡萄牙", "美斯 阿根廷", "B费 葡萄牙", "碧咸 英格兰", "普老师 英格兰")
val players: List[String] = List(C朗 葡萄牙, 美斯 阿根廷, B费 葡萄牙, 碧咸 英格兰, 普老师 英格兰)

scala> players.groupBy(_.split(" ")(1))
val res49: Map[String, List[String]] = HashMap(阿根廷 -> List(美斯 阿根廷), 英格兰 -> List(碧咸 英格兰, 普老师 英格兰), 葡萄牙 -> List(C朗 葡萄牙, B费 葡萄牙))

8 聚合

reduce 提供了聚合功能。聚合就是将一个集合的数据合并为一个，在统计分析中经常使用。

reduce 的方法签名如下：

def reduce[A1 >: A](op: (A1, A1) => A1): A1

• [A1 >: A] 中（下界）A1必须是集合类型的子类
• op: (A1, A1) => A1 用来不断进行聚合操作；第一个A1参数为当前聚合后的变量，第二个 A1 类型参数为当前要进行聚合的元素
• 返回值 A1 是列表最终聚合成的值。

下面例子对一个 Int List 进行求和：

scala> val list = List(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10)
val list: List[Int] = List(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10)

scala> list.reduce(_+_)
val res51: Int = 55

还有指定了计算方向的聚合方法，reduceLeft 及 reduceRight

例如，对于数列 1,2,3,4,5，从左往右相减，结果为 1 - 2 - 3 - 4 - 5 = -13；如果从右往左相减，结果为 5 - 4 - 3 - 2 - 1 = -5:

scala> List(1,2,3,4,5).reduce(_-_)
val res52: Int = -13

scala> List(1,2,3,4,5).reduceLeft(_-_)
val res53: Int = -13

scala> List(1,2,3,4,5).reduceRight((e1,e2) => e2 - e1)
val res56: Int = -5

注意：

• reduce 跟 reduceLeft 是一样的，都是 从左到右 进行聚合，第一个参数为 前值，第二个参数为 当前值
• reduceRight 是 从右往左 进行聚合，第一个参数为 当前值，第二个参数为 前值