集合与高阶函数

Scala 集合库不可变与可变并存，日常推荐 不可变 List、Map、Set。map / filter / fold 与 For Comprehension 让数据变换更声明式。对照 /roadmaps/scala「Collections」节点。

学习目标

• 熟练使用 List、Map、Set 及常用操作
• 掌握 map、filter、flatMap、foldLeft 等高阶函数
• 读懂并编写 for comprehension

核心概念

不可变 List 与 Map

val nums = List(1, 2, 3, 4, 5)
val doubled = nums.map(_ * 2)
val evens = nums.filter(_ % 2 == 0)

val scores = Map("alice" -> 95, "bob" -> 88)
val alice = scores.get("alice")        // Option[Int] = Some(95)
val carol = scores.getOrElse("carol", 0)

val merged = scores ++ Map("carol" -> 92)
println(doubled.sum)
println(merged.mkString(", "))

Option[T] 表示有/无值：Some(v) / None，避免 Java 式 null 歧义。

flatMap 与 fold

case class Page(url: String, tags: List[String])

val pages = List(
  Page("a", List("scala", "jvm")),
  Page("b", List("fp")),
  Page("c", List())
)

val allTags: List[String] =
  pages.flatMap(_.tags).distinct.sorted

val wordCount: Map[String, Int] =
  allTags.groupBy(identity).view.mapValues(_.size).toMap

val totalChars: Int =
  pages.map(_.url.length).foldLeft(0)(_ + _)

println(allTags)
println(totalChars)

flatMap 将「嵌套集合」压平；foldLeft 从左累积，类似 reduce。

For Comprehension

val users = List("alice", "bob", "carol")
val domains = List("example.com", "test.org")

val emails: List[String] =
  for
    u <- users
    d <- domains
    if u != "bob"
  yield s"$u@$d"

val parsed: List[Int] =
  for
    s <- List("1", "x", "3")
    n <- s.toIntOption
  yield n * 10

println(emails.take(3))
println(parsed)

for ... yield desugar 为 map/flatMap/withFilter 组合；toIntOption 失败时过滤掉无效项。

与 Java 对照

Scala	Java
List[T]（不可变）	List.of / Collections.unmodifiableList
map / filter	Stream API
Option[T]	Optional<T>
for comprehension	多层 Stream 链
foldLeft	reduce / collect

Java Stream 与 Scala 集合 API 概念对齐，Scala 语法更短、默认不可变集合更安全。

练习

• 用 groupBy 统计字符串列表中各单词出现次数
• 将嵌套 List[List[Int]] 用 flatMap 展平并求和
• 用 for comprehension 生成笛卡尔积并过滤

小结

不可变集合 + 高阶函数 + for 推导是 Scala 日常数据处理三件套。 下一课函数式编程。见 scala-essentials。