Scala集合框架详解：Seq, Set与Map的 immutable与mutable对比

在Scala编程语言中，集合框架是核心组成部分，它提供了丰富的数据结构和操作，帮助开发者高效处理数据。Scala的集合主要分为三大类别：序列（Seq）、集（Set）和映射（Map），这些集合都继承自`Iterable`特质，体现了函数式编程中的数据流概念。 1. **集合类型**: - **序列（Seq）**: Seq是最常用的不可变序列类型，它包括`List`、`Vector`等子类。List是Scala的原生序列，具有高效的插入和访问性能，但不适合频繁修改。而Vector提供更好的随机访问性能，但插入和删除操作可能稍慢。 - **集（Set）**: Set是无序且不重复元素的集合，常用类型有`HashSet`（基于哈希表实现）和`TreeSet`（基于红黑树实现）。 - **映射（Map）**: Map是键值对的集合，键唯一，常用类型如`HashMap`（哈希映射）和`TreeMap`（有序映射）。 2. **可变性与不可变性**: Scala的集合分为可变（mutable）和不可变（immutable）两种。不可变集合一旦初始化，其内容就无法改变，这对于并发编程和确保数据一致性非常有利。然而，如果需要修改，可以使用可变集合，如`mutable.ListBuffer`。区分不可变和可变集合对于理解和优化代码性能至关重要。 3. **包结构**: - 不可变集合位于`scala.collection.immutable`包中，这是默认导入的包，无需额外导入。 - 可变集合位于`scala.collection.mutable`包，需要显式导入才能使用。 4. **数组**: - 定长数组（不可变）：如`Array`，长度固定，内容可变。创建时需要指定类型和初始值，如`val arr1 = Array[Int](1, 2, 3, 45)`。 - 变长数组（可变）：使用`newArray`创建，长度可变，如`val arr2 = newArray[Int](10)`。可以动态添加和修改元素。 5. **数组操作**: - 遍历：可以使用增强for循环或`to`/`until`生成器。例如，`for (i <- 0 until 10) println(arr1(i))`。 - 转换：`toArray`用于将变长数组转为定长数组，`toBuffer`将定长数组转为变长数组，`yield`用于创建新的列表。 - 常用方法：数组如`sorted`进行排序，`reverse`反转顺序，`slice`获取子数组。 6. **序列（List）**: - List是不可变序列，可以使用`Nil`创建空列表，通过`::`操作符添加元素。例如，`val list1 = List[Int](1, 2, 3)`或`val list2 = 9 :: 5 :: 2 :: Nil`。 Scala的集合框架提供了强大的数据处理能力，理解并熟练运用这些集合类型、可变性、操作方法和语法，是编写高效、健壮Scala程序的关键。在实际编程中，根据需求选择适当的集合类型和操作策略，能有效提高代码的性能和可维护性。