Kotlin集合接口

Kotlin 集合概述

Kotlin 集合提供了對數據進行各種操作的便捷方式。它們實現了接口，因此可以操作不同類型的數據。例如，你可以編寫一個函數，同時打印 Set 和 List 的所有元素。我們來看看這是如何實現的。

Iterable 接口

我們已經知道，Kotlin 中有兩個通用接口：Iterable 和 MutableIterable，它們提供了一系列用于處理元素序列的方法。

繼承自 Iterable 的類擁有一組通用方法，例如：

iterator()
forEach()
contains()
count()
drop()
filter() 等。

而 MutableIterable 除了擁有 Iterable 的方法外，還支持迭代時移除元素的方法，例如：

remove()
removeAll()。

值得注意的是，雖然 drop() 和 remove() 都可以“移除”元素，但它們的行為不同：

drop() 返回的是一個新的集合對象。
remove() 會直接修改原集合對象（前提是集合是可變的）。

還要注意：你只能使用同一個 iterator 對象遍歷一次集合，如果想再遍歷一次，就必須重新創建一個新的 iterator()。

當然你也可以使用 for 循環或者 forEach() 來迭代集合。

Collection 接口結構

我們來看看 Kotlin 集合之間的繼承關系：

Iterable<T> ← Collection<T> ← List<T> 或 Set<T>
MutableIterable<T> ← MutableCollection<T> ← MutableList<T> 或 MutableSet<T>

其中：

Collection<T> 是不可變集合的根接口，支持 size、get()、find()、filter()、count() 等方法。
MutableCollection<T> 是可變集合的根接口，支持 add()、remove()、drop()、addAll() 等方法。

注意：雖然我們通常也將 Map 稱作集合，但它并不繼承自 Collection 或 Iterable，因為它存儲的是鍵值對而不是單個元素，所以它有自己獨特的方法集合。

使用 Collection 接口舉例

你可以通過三種方式遍歷集合：

fun printAll(strings: Collection<String>) {for (str in strings) print("$str ")
}fun printAll(songs: Collection<String>) {songs.forEach { print("$it ") }
}fun printAll(songs: Collection<String>) {val songsIterator = songs.iterator()while (songsIterator.hasNext()) {print("${songsIterator.next()} ")}
}

示例：

val listOfSongs = listOf("Creep", "Idioteque", "Street Spirit", "Paranoid Android")
printAll(listOfSongs)
// 輸出：Creep Idioteque Street Spirit Paranoid Android

所有集合都有一些通用的方法：

count()：返回滿足條件的元素數量。
drop()：返回一個新的列表，其中不包含前 n 個元素。
containsAll()：檢查集合是否包含另一個集合中的所有元素，并返回 true 或 false。
常用方法示例：

fun countElements(strings: Collection<String>) = strings.count { it.matches("\\w+".toRegex()) }fun dropElements(songs: Collection<String>) = songs.drop(2).toSet()fun compareCollections(old: Collection<String>, new: Collection<String>) = old.containsAll(new)val setOfSongs = setOf("Creep", "Idioteque", "Street Spirit", "Paranoid Android")
val listOfSongs = listOf("Creep", "Idioteque", "Street Spirit", "Paranoid Android")println(countElements(setOfSongs)) // 輸出：2
println(dropElements(listOfSongs)) // 輸出：[Street Spirit, Paranoid Android]
println(compareCollections(listOfSongs, setOfSongs)) // 輸出：true

MutableCollection 可變集合

MutableCollection 可以使用 Collection 的所有方法，還支持如下修改原集合的方法：

addAll()：添加一整個集合。
add()：添加單個元素。
clear()：清空集合。
remove()：移除元素的第一個出現位置。

fun addCollection(old: MutableCollection<String>, new: Collection<String>) {old.addAll(new)
}fun addNewElement(old: MutableCollection<String>) {old.add("Spectre")
}fun clearCollection(old: MutableCollection<String>) {old.clear()
}fun removeElement(old: MutableCollection<String>): Boolean {return old.remove("Creep")
}

示例：

val oldSongs = mutableSetOf("Creep", "Street Spirit")
val newSongs = listOf("Creep", "Street Spirit", "Paranoid Android")clearCollection(oldSongs)
println(oldSongs) // []addCollection(oldSongs, newSongs)
println(oldSongs) // [Creep, Street Spirit, Paranoid Android]addNewElement(oldSongs)
println(oldSongs) // [Creep, Street Spirit, Paranoid Android, Spectre]removeElement(oldSongs)
println(oldSongs) // [Street Spirit, Paranoid Android, Spectre]
println(removeElement(oldSongs)) // false，因為沒有 "Creep" 了

`retainAll()`

retainAll() 方法會讓集合只保留在另一個集合中也存在的元素：

fun retainAllFromCollection(old: MutableCollection<String>, new: Collection<String>) {old.retainAll(new)
}val oldSongs = mutableSetOf("Creep", "Street Spirit", "Paranoid Android")
val newSongs = listOf("Spectre", "Street Spirit")retainAllFromCollection(oldSongs, newSongs)
println(oldSongs) // [Street Spirit]

函數與集合的關系

你可以使用集合的接口類型（如 Collection 或 List）作為函數的參數，以創建更通用的處理函數。例如：

fun processNumbers(list: List<Number>) {list.forEach { print("$it ") }
}val numbers1 = listOf(0, 12, 10)
val numbers2 = listOf(0.0, 12.0, 10.0)
val numbers3 = listOf(423324534536356, 4L, 56L)processNumbers(numbers1) // 0 12 10
processNumbers(numbers2) // 0.0 12.0 10.0
processNumbers(numbers3) // 423324534536356 4 56

但如果你嘗試在 Number 類型上做加法，會出錯：

fun processNumbers(list: List<Number>) {list.forEach { print(it + 1) } // ? 報錯：未解析的引用
}

因為 Number 是抽象類，不支持加法。你可以先轉換類型：

fun processNumbers(list: List<Number>) {list.forEach { print("${it.toChar()} ") }
}val numbers1 = listOf(41, 42, 43)
processNumbers(numbers1) // ) * +

總結

Kotlin 中集合是接口，可以通用于多種集合類型。
Collection 和 MutableCollection 提供了許多通用操作方法。
Map 雖然被稱為集合，但并不繼承自 Collection。可以編寫通用函數處理 Set、List、MutableSet、MutableList 等集合類型。
drop() 和 minus() 不改變原集合，而 remove()、add() 會修改原集合（前提是集合是可變的）。

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