Операции со списками
List — это наиболее популярный тип встроенного набора в Kotlin. Доступ к элементам списков по индексу предоставляет мощный набор операций для списков.
Получение элементов по индексу
Списки поддерживают все распространенные операции по получению элементов: elementAt(), first(), last(), и другие, перечисленные в Получение отдельных элементов. Особенностью списков является доступ по индексу к элементам, поэтому самый простой способ чтения элемента — получение его по индексу. Это делается с помощью функции get() с индексом в качестве аргумента или сокращенного синтаксиса [index].
Если размер списка меньше указанного индекса, выбрасывается исключение. Есть две другие функции, которые помогут вам избежать таких исключений:
getOrElse()позволяет указать функцию для вычисления значения по умолчанию, которое должно быть возвращено, если индекс не присутствует в коллекции.getOrNull()возвращаетnullв качестве значения по умолчанию.
fun main() {
//sampleStart
val numbers = listOf(1, 2, 3, 4)
println(numbers.get(0))
println(numbers[0])
//numbers.get(5) // exception!
println(numbers.getOrNull(5)) // null
println(numbers.getOrElse(5, {it})) // 5
//sampleEnd
}
Получение фрагментов списка
В дополнение к общим операциям для Получения фрагментов коллекции, списки предоставляют функцию subList(), которая возвращает представление указанного диапазона элементов как список. Таким образом, если элемент исходной коллекции изменяется, он также изменяется в ранее созданных подсписках и наоборот.
fun main() {
//sampleStart
val numbers = (0..13).toList()
println(numbers.subList(3, 6))
//sampleEnd
}
Поиск позиций элементов
Линейный поиск
В любых списках вы можете найти позицию элемента, используя функции indexOf() и lastIndexOf(). Они возвращают первую и последнюю позицию элемента, равного заданному аргументу в списке. Если таких элементов нет, обе функции возвращают -1.
fun main() {
//sampleStart
val numbers = listOf(1, 2, 3, 4, 2, 5)
println(numbers.indexOf(2))
println(numbers.lastIndexOf(2))
//sampleEnd
}
Также есть пара функций, которые принимают предикат и ищут элементы, соответствующие ему:
indexOfFirst()возвращает индекс первого элемента, соответствующего предикату, или-1если таких элементов нет.indexOfLast()возвращает индекс последнего элемента, соответствующего предикату, или-1если таких элементов нет.
fun main() {
//sampleStart
val numbers = mutableListOf(1, 2, 3, 4)
println(numbers.indexOfFirst { it > 2})
println(numbers.indexOfLast { it % 2 == 1})
//sampleEnd
}
Бинарный поиск в отсортированных списках
Есть еще один способ поиска элементов в списках — бинарный поиск. Он работает значительно быстрее, чем другие встроенные функции поиска, но требует, чтобы список был отсортирован по возрастанию в соответствии с определенным порядком: естественным или другим, заданным в параметре функции. В противном случае результат не определен.
Чтобы найти элемент в отсортированном списке, вызовите функцию binarySearch(), передав значение в качестве аргумента. Если такой элемент существует, функция возвращает его индекс; в противном случае она возвращает (-insertionPoint - 1), где insertionPoint — индекс, куда следует вставить этот элемент, чтобы список оставался отсортированным. Если существует более одного элемента с заданным значением, поиск может вернуть любой из их индексов.
Вы также можете указать диапазон индексов для поиска: в этом случае функция ищет только между двумя указанными индексами.
fun main() {
//sampleStart
val numbers = mutableListOf("one", "two", "three", "four")
numbers.sort()
println(numbers)
println(numbers.binarySearch("two")) // 3
println(numbers.binarySearch("z")) // -5
println(numbers.binarySearch("two", 0, 2)) // -3
//sampleEnd
}
Бинарный поиск с компаратором
Когда элементы списка не Comparable, вы должны указать Comparator для использования в бинарном поиске. Список должен быть отсортирован по возрастанию в соответствии с этим Comparator. Давайте рассмотрим пример:
data class Product(val name: String, val price: Double)
fun main() {
//sampleStart
val productList = listOf(
Product("WebStorm", 49.0),
Product("AppCode", 99.0),
Product("DotTrace", 129.0),
Product("ReSharper", 149.0))
println(productList.binarySearch(Product("AppCode", 99.0), compareBy<Product> { it.price }.thenBy { it.name }))
//sampleEnd
}
Вот список Product экземпляров, которые не Comparable, и Comparator, определяющий порядок: продукт p1 предшествует продукту p2 если цена p1 меньше цены p2. Таким образом, имея список, отсортированный по возрастанию в соответствии с этим порядком, мы используем binarySearch() для нахождения индекса указанного Product.
Пользовательские компараторы также полезны, когда список использует порядок, отличный от естественного, например, регистронезависимый порядок для String элементов.
fun main() {
//sampleStart
val colors = listOf("Blue", "green", "ORANGE", "Red", "yellow")
println(colors.binarySearch("RED", String.CASE_INSENSITIVE_ORDER)) // 3
//sampleEnd
}
Бинарный поиск по функции сравнения
Бинарный поиск с функцией сравнения позволяет находить элементы без явного указания значений поиска. Вместо этого он принимает функцию сравнения, отображающую элементы в Int значения и ищет элемент, где функция возвращает ноль. Список должен быть отсортирован по возрастанию в соответствии с предоставленной функцией; другими словами, возвращаемые значения сравнения должны возрастать от одного элемента списка к следующему.
import kotlin.math.sign
//sampleStart
data class Product(val name: String, val price: Double)
fun priceComparison(product: Product, price: Double) = sign(product.price - price).toInt()
fun main() {
val productList = listOf(
Product("WebStorm", 49.0),
Product("AppCode", 99.0),
Product("DotTrace", 129.0),
Product("ReSharper", 149.0))
println(productList.binarySearch { priceComparison(it, 99.0) })
}
//sampleEnd
Оба вида бинарного поиска с компаратором и функцией сравнения могут быть выполнены и для диапазонов списков.
Операции записи в списки
В дополнение к операциям изменения коллекций, описанным в Операциях записи в коллекции, изменяемые списки поддерживают специфические операции записи. Такие операции используют индекс для доступа к элементам, расширяя возможности изменения списка.
Добавление
Для добавления элементов в определённую позицию в списке используйте add() и addAll(), передавая позицию вставки элемента в качестве дополнительного аргумента. Все элементы, следующие за указанной позицией, сдвигаются вправо.
fun main() {
//sampleStart
val numbers = mutableListOf("one", "five", "six")
numbers.add(1, "two")
numbers.addAll(2, listOf("three", "four"))
println(numbers)
//sampleEnd
}
Обновление
Списки также предлагают функцию замены элемента в заданной позиции - set() и её операторную форму []. set() не изменяет индексы других элементов.
fun main() {
//sampleStart
val numbers = mutableListOf("one", "five", "three")
numbers[1] = "two"
println(numbers)
//sampleEnd
}
fill() просто заменяет все элементы коллекции указанным значением.
fun main() {
//sampleStart
val numbers = mutableListOf(1, 2, 3, 4)
numbers.fill(3)
println(numbers)
//sampleEnd
}
Удаление
Для удаления элемента по заданной позиции из списка используйте функцию removeAt(), передав позицию в качестве аргумента. Все индексы элементов, следующих за удалённым элементом, уменьшатся на единицу.
fun main() {
//sampleStart
val numbers = mutableListOf(1, 2, 3, 4, 3)
numbers.removeAt(1)
println(numbers)
//sampleEnd
}
Сортировка
В разделе Порядок элементов коллекции мы описываем операции, которые извлекают элементы коллекции в определённом порядке. Для изменяемых списков стандартная библиотека предлагает аналогичные расширяющие функции, которые выполняют те же операции упорядочения на месте. При применении такой операции к экземпляру списка порядок элементов в этом конкретном экземпляре изменяется.
Функции сортировки на месте имеют сходные имена с функциями, применяемыми к неизменяемым спискам, но без суффикса ed/d:
sort*вместоsorted*в названиях всех функций сортировки:sort(),sortDescending(),sortBy()и т.д.shuffle()вместоshuffled().reverse()вместоreversed().
asReversed(), вызываемая для изменяемого списка, возвращает другой изменяемый список, который является обратным представлением исходного списка. Изменения в этом представлении отражаются в исходном списке. Приведённый ниже пример демонстрирует функции сортировки для изменяемых списков:
fun main() {
//sampleStart
val numbers = mutableListOf("one", "two", "three", "four")
numbers.sort()
println("Sort into ascending: $numbers")
numbers.sortDescending()
println("Sort into descending: $numbers")
numbers.sortBy { it.length }
println("Sort into ascending by length: $numbers")
numbers.sortByDescending { it.last() }
println("Sort into descending by the last letter: $numbers")
numbers.sortWith(compareBy<String> { it.length }.thenBy { it })
println("Sort by Comparator: $numbers")
numbers.shuffle()
println("Shuffle: $numbers")
numbers.reverse()
println("Reverse: $numbers")
//sampleEnd
}
© 2010–2022 JetBrains s.r.o. and Kotlin Programming Language contributors
Licensed under the Apache License, Version 2.0.
https://kotlinlang.org/docs/list-operations.html