Kotlin入门(16)容器的遍历方式

Kotlin号称全面兼容Java，于是乎Java的容器类仍可在Kotlin中正常使用，包括大家熟悉的队列ArrayList、映射HashMap等等。不过Kotlin作为一门全新的语言，肯定还是要有自己的容器类，不然哪天Java跟Kotlin划清界限，那麻烦就大了。与Java类似，Kotlin也拥有三类基本的容器，分别是集合Set、队列List、映射Map，然后每类容器又分作只读与可变两种类型，这是为了判断该容器能否进行增删改等变更操作。Kotlin对修改操作很慎重，比如变量用val前缀表示不可修改，用var前缀表示允许修改；类默认是不允许继承的，只有添加open前缀才允许该类被继承；至于容器默认为只读容器，如果需要进行修改则需加上Mutable形成新的容器，比如MutableSet表示可变集合，MutableList表示可变队列，MutableMap表示可变映射。

既然Set/List/Map都属于容器，那么必定拥有相同的基本容器方法，具体说明如下：
isEmpty : 判断该容器是否为空。
isNotEmpty : 判断该容器是否非空。
clear : 清空该容器。
contains : 判断该容器是否包含指定元素。
iterator : 获取该容器的迭代器。
count : 获取该容器包含的元素个数，也可通过size属性获得元素数量。
初始化赋值 : Kotlin允许在声明容器变量之时进行初始赋值，这点很方便比Java先进，当然不同容器的初始化方法有所区别，具体的对应关系见下表：
只读集合Set setOf
可变集合 mutableSetOf
只读队列List listOf
可变队列MutableList mutableListOf
只读映射Map mapOf
可变映射MutableMap mutableMapOf
以上是Kotlin容器的基本方法，更具体的增删改查等用法则有所不同，下面分别介绍这三类六种容器的详细用法。

只读集合Set/可变集合MutableSet
集合是一种简单的容器，它具有以下特性：
1、容器内部的元素不按顺序排列，因此无法按照下标进行访问；
2、容器内部的元素存在唯一性，通过哈希值校验是否存在相同的元素，如果存在则覆盖之；
因为Set是只读集合，初始化赋值后便不可更改，所以元素变更的方法只适用于可变集合MutableSet，但MutableSet的变更操作尚有以下限制：
1、MutableSet的add方法仅仅往集合中添加元素，由于集合是无序的，因此不知道添加的具体位置；
2、MutableSet没有修改元素值的方法，一个元素一旦被添加，就不可被修改；
3、MutableSet的remove方法用于删除指定对象，但无法删除某个位置的元素，这是因为集合内的元素不是按顺序排列的；

对于集合的遍历操作，Kotlin提供了好几种方式，有熟悉的for循环，有迭代器循环，还有新面孔forEach循环，三种循环遍历的用法说明如下：

1、for-in循环
与Java类似，通过for语句加上in条件，即可轻轻松松依次取出集合中的所有元素。下面是运用了for-in循环的代码例子：

    btn_set_for.setOnClickListener {
        var desc = ""
        //使用for-in语句循环取出集合中的每条记录
        for (item in goodsMutSet) {
            desc = "${desc}名称：${item.name}，价格：${item.price}\n"
        }
        tv_set_result.text = "手机畅销榜包含以下${goodsMutSet.size}款手机：\n$desc"
    }

　　

2、迭代器循环
迭代器与指针的概念有点接近，它自身并非具体的元素，而是指向元素的存放地址，所以迭代器循环其实是遍历所有元素的地址。迭代器通过hasNext方法判断是否还存在下一个节点，如果不存在下一节点则表示已经遍历完毕；它通过next方法获得下一个节点的元素，同时迭代器自身改为指向该元素的地址。下面是运用了迭代器循环的代码例子：

    btn_set_iterator.setOnClickListener {
        var desc = ""
        val iterator = goodsMutSet.iterator()
        //如果迭代器还存在下一个节点，则继续取出下一个节点的记录
        while (iterator.hasNext()) {
            val item = iterator.next()
            desc = "${desc}名称：${item.name}，价格：${item.price}\n"
        }
        tv_set_result.text = "手机畅销榜包含以下${goodsMutSet.size}款手机：\n$desc"
    }

　　

3、forEach循环
不管是for-in循环还是迭代器循环，其实都脱胎于Java已有的容器遍历操作，代码书写上不够精炼。为了将代码精简做到极致，Kotlin给容器创造了forEach方法，明确指定该方法就是要依次遍历容器。forEach方法在编码时采用匿名函数的形式，内部使用it代表每个元素的对象，下面是运用了forEach循环的代码例子：

    btn_set_foreach.setOnClickListener {
        var desc = ""
        //forEach内部使用it指代每条记录
        goodsMutSet.forEach { desc = "${desc}名称：${it.name}，价格：${it.price}\n" }
        tv_set_result.text = "手机畅销榜包含以下${goodsMutSet.size}款手机：\n$desc"
    }

　　

结合以上有关Set的用法说明，我们发现集合在实战中存在诸多不足，主要包括以下几点：
1、集合不允许修改内部元素的值；
2、集合无法删除指定位置的元素；
3、不能通过下标获取指定位置的元素；
鉴于集合的以上缺点难以克服，故而实际开发基本用不到集合，大多数场合用的是它的两个兄弟——队列和映射。

只读队列List/可变队列MutableList
队列是一种元素之间按照顺序排列的容器，它与集合的最大区别，便是多了个次序管理。不要小看这个有序性，正因为队列建立了秩序规则，所以它比集合多提供了如下功能（注意凡是涉及到增删改的，都必须由MutableList来完成）：
1、队列的get方法能够获取指定位置的元素，也可直接通过下标获得该位置的元素。
2、MutableList的add方法每次都是把元素添加到队列末尾，也可指定添加的位置；
3、MutableList的set方法允许替换或者修改指定位置的元素；
4、MutableList的removeAt方法允许删除指定位置的元素；
5、MutableList提供了sort系列方法用于给队列中的元素重新排序，其中sortBy方法表示按照升序排列，sortByDescending方法表示按照降序排列；下面是个给队列排序的代码例子：

    var sortAsc = true
    btn_sort_by.setOnClickListener {
        if (sortAsc) {
            //sortBy表示升序排列，后面跟的是排序条件
            goodsMutList.sortBy { it.price }
        } else {
            //sortByDescending表示降序排列，后面跟的是排序条件
            goodsMutList.sortByDescending { it.price }
        }
        var desc = ""
        for (item in goodsMutList) {
            desc = "${desc}名称：${item.name}，价格：${item.price}\n"
        }
        tv_list_result.text = "手机畅销榜已按照${if (sortAsc) "升序" else "降序"}重新排列：\n$desc"
        sortAsc = !sortAsc
    }

　　

5、队列除了拥有跟集合一样的三种遍历方式（for-in循环、迭代器循环、forEach循环），另外多了一种按元素下标循环遍历的方式，具体下标遍历的代码例子如下所示：

    btn_for_index.setOnClickListener {
        var desc = ""
        //indices是队列的下标数组。如果队列大小为10，则下标数组的取值为0到9
        for (i in goodsMutList.indices) {
            val item = goodsMutList[i]
            desc = "${desc}名称：${item.name}，价格：${item.price}\n"
        }
        tv_list_result.text = "手机畅销榜包含以下${goodsMutList.size}款手机：\n$desc"
    }

　　

只读映射Map/可变映射MutableMap
映射内部保存的是一组键值对（Key-Value），也就是说，每个元素都由两部分构成，第一部分是元素的键，相当于元素的名字；第二部分是元素的值，存放着元素的详细信息。元素的键与值是一一对应的关系，相同的键名指向的值对象是唯一的，所以映射中每个元素的键名各不相同，这个特性使得映射的变更操作与队列存在以下不同之处（注意增删操作必须由MutableMap来完成）：
1、映射的containsKey方法判断是否存在指定键名的元素，containsValue方法判断是否存在指定值对象的元素；
2、MutableMap的put方法不单单是添加元素，而是智能的数据存储；每次调用put方法，映射会先根据键名寻找同名元素，如果找不到就添加新元素，如果找得到就用新元素替换旧元素；
3、MutableMap的remove方法，是通过键名来删除元素的；
4、调用mapOf和mutableMapOf方法初始化映射之时，有两种方式可以表达单个键值对元素。其一是采取“键名 to 值对象”的形式，其二是采取Pair配对方式形如“Pair(键名, 值对象)”，下面是这两种初始化方式的代码例子：

//to方式初始化映射
var goodsMap = mapOf("苹果" to goodsA, "华为" to goodsB, "小米" to goodsC, "欧珀" to goodsD, "步步高" to goodsE, "魅族" to goodsF)
//Pair方式初始化映射
var goodsMutMap = mutableMapOf(Pair("苹果", goodsA), Pair("华为", goodsB), Pair("小米", goodsC), Pair("欧珀", goodsD), Pair("步步高", goodsE), Pair("魅族", goodsF))

　　

映射的遍历与集合类似，也有for-in循环、迭代器循环、forEach循环三种遍历手段。但是由于映射的元素是个键值对，因此它的循环遍历方式与集合稍有不同，详述如下：
1、for-in循环
for-in语句取出来的是映射的键值对元素，若要获取该元素的键名，还需访问元素的key属性；若要获取该元素的值对象，还需访问元素的value属性。下面是在映射中运用for-in循环的代码例子：

    btn_map_for.setOnClickListener {
        var desc = ""
        //使用for-in语句循环取出映射中的每条记录
        for (item in goodsMutMap) {
            //item.key表示该配对的键，即厂家名称；item.value表示该配对的值，即手机信息
            desc = "${desc}厂家：${item.key}，名称：${item.value.name}，价格：${item.value.price}\n"
        }
        tv_map_result.text = "手机畅销榜包含以下${goodsMutMap.size}款手机：\n$desc"
    }

　　

2、迭代器循环
映射的迭代器通过next函数得到下一个元素，也需访问该元素的key属性获取键名，访问该元素的value属性获取值对象。下面是在映射中运用迭代器循环的代码例子：

    btn_map_iterator.setOnClickListener {
        var desc = ""
        val iterator = goodsMutMap.entries.iterator()
        //如果迭代器还存在下一个节点，则继续取出下一个节点的记录
        while (iterator.hasNext()) {
            val item = iterator.next()
            desc = "${desc}厂家：${item.key}，名称：${item.value.name}，价格：${item.value.price}\n"
        }
        tv_map_result.text = "手机畅销榜包含以下${goodsMutMap.size}款手机：\n$desc"
    }

　　

3、forEach循环
映射的forEach方法内部依旧采用匿名函数的形式，同时把元素的key和value作为匿名函数的输入参数。不过映射的forEach函数需要API24及以上版本支持，开发时注意修改编译配置。下面是在映射中运用forEach循环的代码例子：

    btn_map_foreach.setOnClickListener {
        //var desc = ""
        ////映射的forEach函数需要API24及以上版本支持
        ////forEach内部使用key指代每条记录的键，使用value指代每条记录的值
        //goodsMap.forEach { key, value -> desc = "${desc}厂家：${key}，名称：${value.name}，价格：${value.price}\n" }
        //tv_map_result.text = "手机畅销榜包含以下${goodsMutMap.size}款手机：\n$desc"
        tv_map_result.text = "Map的forEach函数需要API24及以上版本支持"
    }

　　

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