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Kotlin 集合概述

Kotlin 集合提供了对数据进行各种操作的便捷方式。它们实现了接口，因此可以操作不同类型的数据。例如，你可以编写一个函数，同时打印 Set 和 List 的所有元素。我们来看看这是如何实现的。

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Iterable 接口

我们已经知道，Kotlin 中有两个通用接口：Iterable 和 MutableIterable，它们提供了一系列用于处理元素序列的方法。

继承自 Iterable 的类拥有一组通用方法，例如：

• iterator()

• forEach()

• contains()

• count()

• drop()

• filter() 等。

而 MutableIterable 除了拥有 Iterable 的方法外，还支持迭代时移除元素的方法，例如：

• remove()

• removeAll()。

值得注意的是，虽然 drop() 和 remove() 都可以“移除”元素，但它们的行为不同：

• drop() 返回的是一个新的集合对象。

• remove() 会直接修改原集合对象（前提是集合是可变的）。

还要注意：你只能使用同一个 iterator 对象遍历一次集合，如果想再遍历一次，就必须重新创建一个新的 iterator()。

当然你也可以使用 for 循环或者 forEach() 来迭代集合。

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Collection 接口结构

我们来看看 Kotlin 集合之间的继承关系：

• Iterable<T> ← Collection<T> ← List<T> 或 Set<T>

• MutableIterable<T> ← MutableCollection<T> ← MutableList<T> 或 MutableSet<T>

其中：

• Collection<T> 是不可变集合的根接口，支持 size、get()、find()、filter()、count() 等方法。

• MutableCollection<T> 是可变集合的根接口，支持 add()、remove()、drop()、addAll() 等方法。

注意：虽然我们通常也将 Map 称作集合，但它并不继承自 Collection 或 Iterable，因为它存储的是键值对而不是单个元素，所以它有自己独特的方法集合。

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使用 Collection 接口举例

你可以通过三种方式遍历集合：

fun printAll(strings: Collection<String>) {for (str in strings) print("$str ")
}fun printAll(songs: Collection<String>) {songs.forEach { print("$it ") }
}fun printAll(songs: Collection<String>) {val songsIterator = songs.iterator()while (songsIterator.hasNext()) {print("${songsIterator.next()} ")}
}

示例：

val listOfSongs = listOf("Creep", "Idioteque", "Street Spirit", "Paranoid Android")
printAll(listOfSongs)
// 输出：Creep Idioteque Street Spirit Paranoid Android

所有集合都有一些通用的方法：

• count()：返回满足条件的元素数量。

• drop()：返回一个新的列表，其中不包含前 n 个元素。

• containsAll()：检查集合是否包含另一个集合中的所有元素，并返回 true 或 false。
  常用方法示例：

fun countElements(strings: Collection<String>) = strings.count { it.matches("\\w+".toRegex()) }fun dropElements(songs: Collection<String>) = songs.drop(2).toSet()fun compareCollections(old: Collection<String>, new: Collection<String>) = old.containsAll(new)val setOfSongs = setOf("Creep", "Idioteque", "Street Spirit", "Paranoid Android")
val listOfSongs = listOf("Creep", "Idioteque", "Street Spirit", "Paranoid Android")println(countElements(setOfSongs)) // 输出：2
println(dropElements(listOfSongs)) // 输出：[Street Spirit, Paranoid Android]
println(compareCollections(listOfSongs, setOfSongs)) // 输出：true

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更多集合操作方法

• joinToString()将集合作为带有特定分隔符的字符串返回。

• find()返回符合模式的第一个元素。

• filter()返回List满足条件的元素。

• minus()返回不包含条件中指定的元素的集合。

• random()返回集合中的一个随机元素。
  一些例子：

fun convertToString(strings: Collection<String>) = strings.joinToString(" | ")fun findElement(strings: Collection<String>) = strings.find { it.contains("I") }fun filterElements(strings: Collection<String>) = strings.filter { it.contains("t") }fun returnRandomElement(strings: Collection<String>) = strings.random()fun decreaseCollection(strings: Collection<String>) = strings.minus("Creep")

示例：

val listOfSongs = listOf("Creep", "Idioteque", "Street Spirit", "Paranoid Android")
val setOfSongs = setOf("Creep", "Idioteque", "Street Spirit", "Paranoid Android")println(convertToString(listOfSongs)) // Creep | Idioteque | Street Spirit | Paranoid Android
println(findElement(setOfSongs))     // Idioteque
println(filterElements(listOfSongs)) // [Idioteque, Street Spirit]
println(returnRandomElement(setOfSongs)) // 可能输出任意一个元素
println(decreaseCollection(setOfSongs))  // [Idioteque, Street Spirit, Paranoid Android]

注意：drop() 和 minus() 都不会修改原集合，而是返回一个新的集合对象。

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MutableCollection 可变集合

MutableCollection 可以使用 Collection 的所有方法，还支持如下修改原集合的方法：

• addAll()：添加一整个集合。

• add()：添加单个元素。

• clear()：清空集合。

• remove()：移除元素的第一个出现位置。

fun addCollection(old: MutableCollection<String>, new: Collection<String>) {old.addAll(new)
}fun addNewElement(old: MutableCollection<String>) {old.add("Spectre")
}fun clearCollection(old: MutableCollection<String>) {old.clear()
}fun removeElement(old: MutableCollection<String>): Boolean {return old.remove("Creep")
}

示例：

val oldSongs = mutableSetOf("Creep", "Street Spirit")
val newSongs = listOf("Creep", "Street Spirit", "Paranoid Android")clearCollection(oldSongs)
println(oldSongs) // []addCollection(oldSongs, newSongs)
println(oldSongs) // [Creep, Street Spirit, Paranoid Android]addNewElement(oldSongs)
println(oldSongs) // [Creep, Street Spirit, Paranoid Android, Spectre]removeElement(oldSongs)
println(oldSongs) // [Street Spirit, Paranoid Android, Spectre]
println(removeElement(oldSongs)) // false，因为没有 "Creep" 了

retainAll()

retainAll() 方法会让集合只保留在另一个集合中也存在的元素：

fun retainAllFromCollection(old: MutableCollection<String>, new: Collection<String>) {old.retainAll(new)
}val oldSongs = mutableSetOf("Creep", "Street Spirit", "Paranoid Android")
val newSongs = listOf("Spectre", "Street Spirit")retainAllFromCollection(oldSongs, newSongs)
println(oldSongs) // [Street Spirit]

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函数与集合的关系

你可以使用集合的接口类型（如 Collection 或 List）作为函数的参数，以创建更通用的处理函数。例如：

fun processNumbers(list: List<Number>) {list.forEach { print("$it ") }
}val numbers1 = listOf(0, 12, 10)
val numbers2 = listOf(0.0, 12.0, 10.0)
val numbers3 = listOf(423324534536356, 4L, 56L)processNumbers(numbers1) // 0 12 10
processNumbers(numbers2) // 0.0 12.0 10.0
processNumbers(numbers3) // 423324534536356 4 56

但如果你尝试在 Number 类型上做加法，会出错：

fun processNumbers(list: List<Number>) {list.forEach { print(it + 1) } // ❌ 报错：未解析的引用
}

因为 Number 是抽象类，不支持加法。你可以先转换类型：

fun processNumbers(list: List<Number>) {list.forEach { print("${it.toChar()} ") }
}val numbers1 = listOf(41, 42, 43)
processNumbers(numbers1) // ) * +

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总结

• Kotlin 中集合是接口，可以通用于多种集合类型。
• Collection 和 MutableCollection 提供了许多通用操作方法。
• Map 虽然被称为集合，但并不继承自 Collection。可以编写通用函数处理 Set、List、MutableSet、MutableList 等集合类型。
• drop() 和 minus() 不改变原集合，而 remove()、add() 会修改原集合（前提是集合是可变的）。