理解 scala 中的列表/集合答案

【问题标题】：for comprehension on Lists/Sets in scala理解 scala 中的列表/集合
【发布时间】：2016-06-16 09:35:18
【问题描述】：

这可能是一个幼稚的问题。我有一个案例类“书”，定义如下：

case class Book(title : String, authors : List[String])

在我的 main 方法中，我定义了几个 Book 记录如下：

val books = List(
  Book(title = "Book1", authors = List("Author1", "Author2")),
  Book(title = "Book2", authors = List("Author3", "Author4")),
  Book(title = "Book3", authors = List("Author2", "Author5")),
  Book(title = "Book4", authors = List("Author6", "Author3")),
  Book(title = "Book5", authors = List("Author7", "Author8")),
  Book(title = "Book6", authors = List("Author5", "Author9"))
)

我正在编写一个查询来检索撰写过不止一本书的作者姓名，我的查询如下：

val authorsWithMoreThanTwoBooks =
      (for {

        b1 <- books
        b2 <- books
        if b1.title != b2.title
        a1 <- b1.authors
        a2 <- b2.authors
        if a1 == a2
      } yield a1)

println(authorsWithMoreThanTwoBooks)

这会打印出List(Author2, Author3, Author2, Author5, Author3, Author5)（作者的名字出现了两次，这是意料之中的，因为每对书都会被使用两次，例如 (b1,b2) 和 (b2,b1)）。

当然我可以使用distinct 来解决这个问题，但另一种方法是不在列表中创建记录，而是在集合中创建记录：

val books = Set(
  Book(title = "Book1", authors = List("Author1", "Author2")),
  Book(title = "Book2", authors = List("Author3", "Author4")),
  Book(title = "Book3", authors = List("Author2", "Author5")),
  Book(title = "Book4", authors = List("Author6", "Author3")),
  Book(title = "Book5", authors = List("Author7", "Author8")),
  Book(title = "Book6", authors = List("Author5", "Author9"))
)

for 表达式和println 之后的输出：Set(Author5, Author2, Author3)

为什么会发生这种行为？为什么Set 上的for 表达式会生成另一个Set 而不是List？如果需要，是否可以获得具有重复值的相关作者的List？

【问题讨论】：

集合如何包含重复项？
他们不能，这就是我的意思。我错过了什么吗？
我的问题是，为什么我们从“书籍”的后一个定义的 for 表达式中得到一个集合，而不是一个列表。相应地更新了我的问题。
你解决了吗？如果您觉得我没有真正回答您的问题，请随时解释您仍然困惑的问题。
我确实设法解决了它，忘记了问题，感谢您的帮助。

标签： scala collections scala-collections

【解决方案1】：

在 Scala 中，for 表达式实际上被编译器翻译成高阶函数的组合：

使用产生某些东西的 for 被转换为 map、flatMap 和 withFilter
的组合
使用不会产生任何内容的 for 被转换为 withFilter 和 foreach

如果您对此不熟悉，也许您应该在某个地方查找它（here's 一个选项）。

所以，你的构造

for {
  b1 <- books
  b2 <- books 
  if b1.title != b2.title
  a1 <- b1.authors
  a2 <- b2.authors 
  if a1 == a2
} yield a1

被翻译成

books.flatMap(b1 => books
  .filter(b2 => b1.title != b2.title)
  .flatMap(b2 => b1.authors
  .flatMap(a1 => b2.authors
  .filter(a2 => a1 == a2)
  .map(a2 => a1))))

平面映射两个Sets 会生成一个Set。 Lists 的平面映射 Set 也会生成一个 Set。这实际上比看起来要多得多（它可以追溯到范畴论，因为在这种情况下Set 是一个单子，flatMap 是它的自然转换之一，但这只是题外话）。

无论如何，我不确定你的最后一个问题是什么意思，但如果你想将原始的 books 集合保留为 Set 并使用 for 表达式获取重复项，你可以简单地调用.toList 在对它们进行操作之前先查看它们。这样，整个 for 表达式都可以在 List 而不是 Set 上工作。

附言

这表明 for 表达式的性质更接近于函数式编程结构，例如 monad 和 functors（分别使用 flatMap 和 map 进行操作），而不是经典的 for 循环。与作为典型命令式编程构造的经典 for 循环不同，Scala 中的 for 表达式是完全函数式构造，因为它们是高阶函数链 map、flatMap、filter 和 foreach。请注意，这意味着您不仅可以使用带有集合的表达式，还可以使用任何支持这些函数的表达式（例如，您可以将它们与 Option 或 Future 一起使用）。这根本不是一个天真的问题，如果您到目前为止还没有意识到这一点，那么了解这一点很重要。当然，您不需要能够在半夜将任何给定的表达式转换为地图链和 flatMaps，但您应该知道它“在后台”使用这些函数的事实。

【讨论】：