【scala】2.控制結構和函數
簡介
在Java或者C++中，我們把表達式和語句看做兩種不同的東西。表達式有值，而語句執行動作。
在Scala中，幾乎所有構造出來的語法結構都是有值的。這個特性使得程序更加的精簡，也更易讀。
1、條件表達式
scala> val x = 1
x: Int = 1
scala> val res = if(x == 1) 1 else 0
res: Int = 1
scala> var res = if(x == 1) "hello" else 3
res: Any = hello
2、語句終止
Scala的語句無需添加類似Java和C++的分號;表示結尾，編譯器會自動判斷。當然，如果單行下存在多個語句，那麽則需要用分號隔開前面的n-1個語句：
if ( x > 1) { r = r * n; n = n -1 }
3、塊表達式和賦值
1、塊表達式
{ }表示一系列表達式，其結果也是一個表達式。塊中最後一個表達式的值就是塊的值。
val distance = { val dx = x - x0; val dy = y - y0; sqrt(dx *dx + dy * dy)}
可以看到，這樣的語法可以很幹凈的讓dx、dy等對外部不可見了。
2、賦值語句
一個以賦值語句結束的塊，返回的是Unit類型的值。因此，類似於這樣的操作可能和java中的不一樣
x = y = 1
顯然 x 的值為y = 1，即()，也是Unit類型。前面我們提到過一次性初始化的方式
scala> val x, y = 1;
x: Int = 1
y: Int = 1
4、輸入和輸出
1、普通輸出
scala> print("I love you.")
I love you.
scala> println("I love you too.")
I love you too.
換行
2、字符串插值輸出
scala> val name = "akuya"
name: String = akuya
scala> print(f"I love $name!")
I love akuya!
格式化的字符串是Scala類庫定義的三個字符串插值器之一。通過不同的前綴采取不同的輸出策略：
s: 字符串可以包含表達式但不能有格式化指令；
row：轉義序列不會被求值。例如 raw"\n love." 其中的\n會原樣輸出
f：帶有C風格的格式化字符串的表達式。
3、控制臺讀取
可以使用scala.io.StdIn的readLine方法從控制臺讀取一行輸入。
5、循環
1、while
和java的使用一致
2、for
和java的使用有所區別，其使用方式如下所示
for(i <- 表達式)
例如
scala> for(i <- 1 to 10) println(i)
1
2
3
...
可以看到中間的特殊符號 <- 表示讓變量i遍歷(<-)右邊的表達式的所有值。至於這個遍歷具體的執行方式，則取決於後面的表達式的類型。對於集合而言，他會讓i依次取得區間中的每個值。例如：
scala> for(i <- "abcde") print(s" $i")
a b c d e
6、高級for循環
生成器： >- 後面的表達式。
守衛：每個生成器都可以帶上守衛，一個以if開頭的Boolean表達式
scala> for(i <- 1 to 3; j <- 1 to 3 if(i != j)) print(f"(i=$i,j=$j) ")
(i=1,j=2) (i=1,j=3) (i=2,j=1) (i=2,j=3) (i=3,j=1) (i=3,j=2)
註意在if之前沒有分號，多個生成器之間需要分號
定義：在循環中對變量賦值，從而引入變量。
scala> for(i <- 1 to 3; j <- 1 to 3;home = i) print(f"(i=$i,j=$j,home=$home) ")
(i=1,j=1,home=1) (i=1,j=2,home=1) (i=1,j=3,home=1) (i=2,j=1,home=2) (i=2,j=2,home=2) (i=2,j=3,home=2) (i=3,j=1,home=3) (i=3,j=2,home=3) (i=3,j=3,home=3)
其中home = i就是一個定義。
yield：如果for循環的循環體以yield關鍵字開始，則該循環會構造出一個集合，每次叠代生成集合中的一個值：
scala> val vec = for (i <- 1 to 20) yield i % 2
vec: scala.collection.immutable.IndexedSeq[Int] = Vector(1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0)
7、函數
註意與類的方法進行區分。
在Java中函數只能用類的靜態方法來模擬。
定義函數
def abs(x:Double) = if(x >= 0) x else -x
如果函數不是遞歸的，就不需要指定返回值類型。
同樣，塊中的最後一個表達式的值就是函數的值。
如果是遞歸函數，則需要定義返回值類型
def fac(n: Int): Int = {...}
8、默認參數和帶名參數
調用某些函數時可以不必顯式的給出所有參數值，對於這些函數我們可以使用默認參數。
def decorate(str: String, left: String = "[", right: String = "]"){...}
// 調用
decorate("hello")
// 調用2
decorate("hello","(",")")
9、變長參數
def sum(args: Int*) = {...}
10、過程
Scala對於不返回值的函數有特殊的表示法。如果函數體包含在花括號中但沒有前面的=，那麽返回類型就是Unit。這樣的函數被稱為過程。
// 省略了=號
def box(s: String) {...}
當然，既然返回值是Unit類型，那麽過程也可以用如下的方法定義
def box(s: String): Unit = {...}
11、懶值
當val被生命為lazy時，他的初始化將會被推遲，直到我們首次對他取值。很像Linq或者Spark RDD等許多數據處理框架的惰性原理。
scala> lazy val words = scala.io.Source.fromFile("/noexist.file")
words: scala.io.BufferedSource = <lazy>
scala> words.toString
java.io.FileNotFoundException: \noexist.file (系統找不到指定的文件。)
可以看到，即便我們一開始的words取的是一個不存在的文件，也沒有立即報錯，而是在我們對words進行取值之後才出現了錯誤。
可以把懶值理解為val和def的中間狀態。
12、異常
Scala和java不一樣，不支持“受檢異常”。
throws表達式有特殊的類型Nothing。
如果一個分支的類型是Nothing，那麽if/else表達式的類型就是另一個分支的類型。
捕獲異常的語法采用的是模式匹配語法。
L、練習
1、一個數字如果為正數，則他的signum為1；如果是負數，則signum為-1，；如果是0，則signum為0.編寫一個函數來計算這個值。
package com.zhaoyi.c2
object Practice2 {
def signum(x: Int): Int = {
if(x > 0){
1
} else if( x == 0){
0
}else{
-1
}
}
def main(args: Array[String]): Unit = {
println("signum(100) = " + signum(100));
println("signum(0) = " + signum(0));
println("signum(-100) = " + signum(-100));
// 或者使用系統函數
println("use system signum(10) = " + BigInt(10).signum);
}
}
輸出結果：
signum(100) = 1
signum(0) = 0
signum(-100) = -1
use system signum(10) = 1
2、一個空的塊表達式{}的值是什麽？類型是什麽？
scala> var s = {}
s: Unit = ()
Unit表示無值，和其他語言中void等同。用作不返回任何結果的方法的結果類型。Unit只有一個實例值，寫成()。
3、指出在scala中何種情況下賦值語句 x = y = 1是合法的。
顯然，只需要有“需要x的值為()”的時候，這樣的需求是合法的。
4、針對下列Java循環編寫一個Scala版的程序。
for(int i = 10;i>=0;i--){
System.out.println(i);
}
scala版：
for(i <- 1 to 10 reverse) println(i)
5、編寫一個過程countdown(n: Int)，打印從n到0的數字。
def answer5(n: Int): Unit ={
for(i <- 0 to n reverse){
print(i + " ")
}
}
6、編寫一個for循環，計算字符串中所有字母的Unicode代碼的乘積。
def answer6(str: String): Long = {
var res: Long = 1
for(c <- str){
res *= c.toLong
}
println(s"$str count value is: " + res)
res
}
def main(args: Array[String]): Unit = {
answer6("Hello")
}
7、同樣是問題6，但這次不允許使用循環語句。
查找到
def foreach(f: (A) ? Unit): Unit
[use case] Applies a function f to all elements of this string.
因此可以考慮使用foreach方法計算。
def answer7(str: String): Long = {
var res: Long = 1
str.foreach(c => res *= c.toLong)
println(s"$str count value is: " + res)
res
}
def main(args: Array[String]): Unit = {
answer7("Hello")
}
8、編寫一個函數product(s: String)，計算前面練習中提到的乘積。
def product(str: www.yongshiyule178.com String): Long = {
var res: Long = 1
str.foreach(c =>www.zhenghongyule.com/ res *= c.toLong)
println(s"$str count value is: " + res)
res
}
9、把前一個練習中的函數改造為遞歸函數
def answer9(str: String): Long = {
if(str.length == 1){
str(0).toLong
}else{
// 選擇第0個元素，返回除了第0個元素的其他元素
str(0).toLong * answer9(str.drop(1))
}
}
def main(args: Array[String]): Unit = {
val ans = answer9( dasheng178.com"Hello")
print(ans)
}
其中Doc文檔：
// 返回除了前n個節點的元素
def drop(n: Int): String
Selects all elements except first n ones.
// 並沒有用到此方法
def take(n: Int): String
Selects first n elements.
// 默認方法 apply
def apply(index: Int): Char
Return element at index n
10、編寫函數計算$x^n$，其中n是整數，使用如下的遞歸定義
$x^n=y*y$，如果n是正偶數的話，這裏的$y=x^{\frac{n}{2}}$；
$x^n=x*x^(n-1)$，如果n是正奇數的話；
$x^0=1$
$x^n=\frac{1}{x^{-n}}$，如果n是負數的話。
def answer10(x: Double, n: www.yongshi123.cn Int): Double = {
if(n == 0) 1
else if (n > 0 && n % 2 == 0) answer10(x,n/2) * answer10(x,n/2)
else if (n > 0 && n % 2 == 1) x * answer10(x,n - 1)
else 1 / answer10(x, -n)
}
def main(args: Array[www.mytxyl1.com String]): Unit = {
val ans = answer10(2,2)
print(ans)
// 4.0
【scala】2.控制結構和函數