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12. Scala模式匹配
来源：cnblogs　　作者：铖歌　　时间：2019/5/17 8:50:35　　对本文有异议

12.1 match 

　　12.1.1 基本介绍 

　　　　　　Scala中的模式匹配类似于Java中的switch语法，但是更加强大

　　　　　　模式匹配语法中，采用match关键字声明，每个分支采用case关键字进行声明，当需要匹配时，会从第一个case分支开始，如果匹配成功，那么执行对应的逻辑代码，如果匹配不成功，继续执行下一个分支进行判断。如果所有的case都不匹配，那么会执行case_分支，类似于Java中的default语句

　　12.1.2 scala的match的快速入门案例 

  1. object boke_demo01 {
  2.  
  3.   def main(args: Array[String]): Unit = {
  4.     val oper = '+'
  5.     val n1 = 20
  6.     val n2 = 10
  7.     var res = 0
  8.     //说明
  9.     //1. match (类似java switch) 和  case 是关键字
  10.     //2. 如果匹配成功， 则 执行 => 后面的代码块.
  11.     //3. 匹配的顺序是从上到下，匹配到一个就执行对应的 代码
  12.     //4. => 后面的代码块 不要写 break ,会自动的退出match
  13.     //5. 如果一个都没有匹配到，则执行 case _ 后面的代码块
  14.     oper match {
  15.       case '+' => {
  16.         res = n1 + n2
  17.         println("ok~~")
  18.         println("hello~~")
  19.       }
  20.       case '-' => res = n1 - n2
  21.       case '*' => res = n1 * n2
  22.       case '/' => res = n1 / n2
  23.       case 1 => println("匹配到1")
  24.       case 1.1 => println("匹配1.1")
  25.       case _ => println("oper error")
  26.     }
  27.     println("res=" + res)
  28.  
  29.   }
  30. }

　　12.1.3 match的细节和注意事项  

　　　　　　1) 如果所有case都不匹配，那么会执行case_分支，类似于Java中的default语句

　　　　　　2) 如果所有case都不匹配，又没有写case_分支，那么会抛出MatchError

　　　　　　3) 每个case中，不用break语句，自动中断case

　　　　　　4) 可以在match中使用其它类型，而不仅仅是字符

　　　　　　5) => 等价于 java switch的 ：

　　　　　　6) => 后面的代码块到下一个case，是作为一个整体执行，可以使用{}扩起来，也可以不扩

12.2 守卫

　　12.2.1 基本介绍 

　　　　　　如果想要表达匹配某个范围的数据，就需要在模式匹配中增加条件守卫

　　12.2.2 应用案例  

  1. object boke_demo01 {
  2.  
  3.   def main(args: Array[String]): Unit = {
  4.  
  5.     for (ch <- "+-3!") { //是对"+-3!" 遍历
  6.       var sign = 0
  7.       var digit = 0
  8.       ch match {
  9.         case '+' => sign = 1
  10.         case '-' => sign = -1
  11.         // 说明..
  12.         // 如果 case 后有 条件守卫即if ,那么这时的 _ 不是表示默认匹配
  13.         // 表示忽略 传入 的 ch
  14.         case _ if ch.toString.equals("3") => digit = 3
  15.         case _ => sign = 2
  16.       }
  17.       //分析
  18.       // + 1 0
  19.       // - -1 0
  20.       // 3 0 3
  21.       // ! 2 0
  22.       println(ch + " " + sign + " " + digit)
  23.     }
  24.  
  25.   }
  26. }

12.3 模式中的变量 

　　12.3.1 基本介绍  

　　　　　　如果在case关键字后跟变量名，那么match前表达式的值会赋给那个变量

　　12.3.2 应用案例 

  1. object boke_demo01 {
  2.  
  3.   def main(args: Array[String]): Unit = {
  4.     val ch = 'U'
  5.     ch match {
  6.       case '+' => println("ok~")
  7.       // 下面 case mychar 含义是 mychar = ch
  8.       case mychar => println("ok~" + mychar)
  9.       case _ => println("ok~~")
  10.     }
  11.  
  12.     val ch1 = '+'
  13.     //match是一个表达式，因此可以有返回值
  14.     //返回值就是匹配到的代码块的最后一句话的值
  15.     val res = ch1 match {
  16.       case '+' => ch1 + " hello "
  17.       case _ => println("ok~~")
  18.     }
  19.  
  20.     println("res=" + res)
  21.   }
  22. }

12.4 类型匹配 

　　12.4.1 基本介绍 

　　　　　　可以匹配对象的任意类型，这样做避免了使用isInstanceOf和asInstanceOf

　　12.4.2 应用案例 

  1. object boke_demo01 {
  2.  
  3.   def main(args: Array[String]): Unit = {
  4.     val a = 8
  5.     //说明 obj 实例的类型 根据 a 的值来返回
  6.     val obj = if (a == 1) 1
  7.     else if (a == 2) "2"
  8.     else if (a == 3) BigInt(3)
  9.     else if (a == 4) Map("aa" -> 1)
  10.     else if (a == 5) Map(1 -> "aa")
  11.     else if (a == 6) Array(1, 2, 3)
  12.     else if (a == 7) Array("aa", 1)
  13.     else if (a == 8) Array("aa")
  14.  
  15.     //说明
  16.     //1. 根据  obj 的类型来匹配
  17.     // 返回值
  18.     val result = obj match {
  19.  
  20.       case a: Int => a
  21.       case b: Map[String, Int] => "对象是一个字符串-数字的Map集合"
  22.       case c: Map[Int, String] => "对象是一个数字-字符串的Map集合"
  23.       case d: Array[String] => d //"对象是一个字符串数组"
  24.       case e: Array[Int] => "对象是一个数字数组"
  25.       case f: BigInt => Int.MaxValue
  26.       case y: Float => println("xx")
  27.       case _ => "啥也不是"
  28.     }
  29.  
  30.     println(result)
  31.  
  32.   }
  33. }

　　12.4.3 类型匹配注意事项 

　　　　　　1) Map[String, Int]和Map[Int, String]是两种不同的类型，其它类推

　　　　　　2) 在进行类型匹配时，编译器会预先检测是否有可能的匹配，如果没有则报错

  1. object boke_demo01 {
  2.  
  3.   def main(args: Array[String]): Unit = {
  4.  
  5.     val obj = 10
  6.     val result = obj match {
  7.       case a: Int => a
  8.       //case b: Map[String, Int] => "Map集合"    //取消注释之后会报错
  9.       case _ => "啥也不是"
  10.     }
  11.  
  12.   }
  13. }

　　　　　　4) 如果case _ 出现在match中间，则表示隐藏变量名，即不使用，而不是表示默认匹配

　　　　　　　　

12.5 匹配数组 

　　12.5.1 基本介绍 

　　　　　　1) Array(0)匹配只有一个元素且为0的数组

　　　　　　2) Array(x,y)匹配数组有两个元素，并将两个元素赋值为x和y。当然可以依次类推Array(x,y,z)匹配数组有三个元素，等等

　　　　　　3) Array(0,_*)匹配数组以0开始

　　12.5.2 应用案例 

  1. import scala.collection.mutable.ArrayBuffer
  2.  
  3. object boke_demo01 {
  4.  
  5.   def main(args: Array[String]): Unit = {
  6.  
  7.     //    val arrs = Array(Array(0), Array(1, 0), Array(0, 1, 0),
  8.     //      Array(1, 1, 0), Array(1, 1, 0, 1))
  9.     //
  10.     //    for (arr <- arrs ) {
  11.     //      val result = arr match {
  12.     //        case Array(0) => "0"
  13.     //        case Array(x, y) => x + "=" + y
  14.     //        case Array(0, _*) => "以0开头和数组"
  15.     //        case _ => "什么集合都不是"
  16.     //      }
  17.     //      // result = 0
  18.     //      // result = 1 = 0
  19.     //      // result = 以0开头和数组
  20.     //      // result = 什么集合都不是
  21.     //      // result = 什么集合都不是
  22.     //      println("result = " + result)
  23.     //    }
  24.  
  25.     //给你一个数组集合，如果该数组是  Array(10,20) , 请使用默认匹配，返回Array(20,10)
  26.  
  27.  
  28.     val arrs2 = Array(Array(0), Array(1, 0), Array(0, 1, 0),
  29.       Array(1, 1, 0), Array(1, 1, 0, 1))
  30.  
  31.     for (arr <- arrs2) {
  32.       val result = arr match {
  33.         //case Array(0) => "0"
  34.         case Array(x, y) => ArrayBuffer(y, x) //Array(y,x).toBuffer //? ArrayB(y,x)
  35.         //case Array(0, _*) => "以0开头和数组"
  36.         case _ => "不处理~~"
  37.       }
  38.  
  39.       println("res=" + result) //ArrayBuffer(0,1)
  40.     }
  41.  
  42.   }
  43. }

12.6 匹配列表 

　　　　　　－案例演示

  1. object boke_demo01 {
  2.  
  3.   def main(args: Array[String]): Unit = {
  4.  
  5.     for (list <- Array(List(0), List(1, 0), List(0, 0, 0), List(1, 0, 0))) {
  6.       val result = list match {
  7.         case 0 :: Nil => "0" //
  8.         case x :: y :: Nil => x + " " + y //
  9.         case 0 :: tail => "0 ..." //
  10.         case x :: Nil => x
  11.         case _ => "something else"
  12.       }
  13.       //1. 0
  14.       //2. 1 0
  15.       //3. 0 ...
  16.       //4. something else
  17.       println(result)
  18.     }
  19.  
  20.   }
  21. }

12.7 匹配元组 

　　　　　　－案例演示

  1. object boke_demo01 {
  2.  
  3.   def main(args: Array[String]): Unit = {
  4.     //如果要匹配 (10, 30) 这样任意两个元素的对偶元组，应该如何写
  5.     for (pair <- Array((0, 1), (1, 0), (10, 30), (1, 1), (1, 0, 2))) {
  6.       val result = pair match { //
  7.         case (0, _) => "0 ..." //
  8.         case (y, 0) => y //
  9.         case (x, y) => (y, x) //"匹配到(x,y)" + x + " " + y
  10.         case _ => "other" //.
  11.       }
  12.       //1. 0 ...
  13.       //2. 1
  14.       //3. (30,10)
  15.       //4. (1,1)
  16.       //5. other
  17.       println(result)
  18.     }
  19.  
  20.   }
  21. }

12.8 对象匹配 

　　12.8.1 基本介绍 

　　　　　　对象匹配，什么才算是匹配呢？规则如下：

　　　　　　　　1) case中对象的unapply方法(对象提取器)返回Some集合则为匹配成功

　　　　　　　　2) 返回None集合则为匹配失败

　　12.8.2 快速入门 

  1. object boke_demo01 {
  2.  
  3.   def main(args: Array[String]): Unit = {
  4.  
  5.     // 模式匹配使用：
  6.     val number: Double = Square(6.0) // 36.0 //
  7.  
  8.     number match {
  9.       //说明 case Square(n) 的运行的机制
  10.       //1. 当匹配到 case Square(n)
  11.       //2. 调用Square 的 unapply(z: Double),z 的值就是 number
  12.       //3. 如果对象提取器 unapply(z: Double) 返回的是Some(6) ,则表示匹配成功，同时
  13.       //   将6 赋给 Square(n) 的n
  14.       //4.  果对象提取器 unapply(z: Double) 返回的是None ,则表示匹配不成功
  15.       case Square(n) => println("匹配成功 n=" + n)
  16.       case _ => println("nothing matched")
  17.     }
  18.  
  19.  
  20.   }
  21. }
  22.  
  23. //说明
  24.  
  25. object Square {
  26.   //说明
  27.   //1. unapply方法是对象提取器
  28.   //2. 接收z:Double 类型
  29.   //3. 返回类型是Option[Double]
  30.   //4. 返回的值是 Some(math.sqrt(z)) 返回z的开平方的值，并放入到Some(x)
  31.   def unapply(z: Double): Option[Double] = {
  32.     println("unapply被调用 z 是=" + z)
  33.     Some(math.sqrt(z))
  34.     //None
  35.   }
  36.  
  37.   def apply(z: Double): Double = z * z
  38. }

　　12.8.3 应用案例2 

　　　　　　－案例演示

  1. object boke_demo01 {
  2.  
  3.   def main(args: Array[String]): Unit = {
  4.  
  5.     val namesString = "Alice,Tom,Jack" //字符串
  6.     //说明
  7.     namesString match {
  8.       // 当 执行   case Names(first, second, third)
  9.       // 1. 会调用 unapplySeq（str）,把 "Alice,Tom,Jack" 传入给 str
  10.       // 2. 如果 返回的是 Some("Alice","Tom","Jack"),分别给 （first, second, third）
  11.       //    注意，这里的返回的值的个数需要和 （first, second, third）要一样
  12.       // 3. 如果返回的None ,表示匹配失败
  13.  
  14.       case Names(first, second, third) => {
  15.         println("the string contains three people's names")
  16.         // 打印字符串
  17.         println(s"$first $second $third")
  18.       }
  19.       case _ => println("nothing matched")
  20.     }
  21.  
  22.   }
  23. }
  24.  
  25. //object
  26. object Names {
  27.   //当构造器是多个参数时，就会触发这个对象提取器
  28.   def unapplySeq(str: String): Option[Seq[String]] = {
  29.     if (str.contains(",")) Some(str.split(","))
  30.     else None
  31.   }
  32. }

　　　　　　－案例演示小结

　　　　　　　　1) 当case后面的对象提取器方法的参数为多个，则会默认调用def unapplySeq()方法

　　　　　　　　2) 如果unapplySeq返回的是Some，获取其中的值，判断得到的sequence中的元素的个数是否是三个，如果是三个，则把三个元素分别取出，赋值给first，second和third

　　　　　　　　3) 其它的规则不变

12.9 变量声明中的模式  

　　12.9.1 基本介绍 

　　　　　　match中每一个case都可以单独取出来，意思是一样的

　　12.9.2 应用案例 

  1. object boke_demo01 {
  2.  
  3.   def main(args: Array[String]): Unit = {
  4.  
  5.     val (x, y, z) = (1, 2, "hello")
  6.     println("x=" + x)
  7.     val (q, r) = BigInt(10) /% 3 //说明  q = BigInt(10) / 3 r = BigInt(10) % 3
  8.     val arr = Array(1, 7, 2, 9)
  9.     val Array(first, second, _*) = arr // 提出arr的前两个元素
  10.     println(first, second)
  11.  
  12.   }
  13. }

12.10 for表达式中的模式 

　　12.10.1 基本介绍 

　　　　　　for循环也可以进行模式匹配

　　12.10.2 应用案例 

  1. object boke_demo01 {
  2.  
  3.   def main(args: Array[String]): Unit = {
  4.     val map = Map("A" -> 1, "B" -> 0, "C" -> 3)
  5.     for ((k, v) <- map) {
  6.       println(k + " -> " + v) // 出来三个key-value ("A"->1), ("B"->0), ("C"->3)
  7.     }
  8.     //说明 : 只遍历出 value =0 的key-value ,其它的过滤掉
  9.     println("--------------(k, 0) <- map-------------------")
  10.     for ((k, 0) <- map) {
  11.       println(k + " --> " + 0)
  12.     }
  13.  
  14.     //说明, 这个就是上面代码的另外写法, 只是下面的用法灵活和强大
  15.     println("--------------(k, v) <- map if v == 0-------------------")
  16.     for ((k, v) <- map if v >= 1) {
  17.       println(k + " ---> " + v)
  18.     }
  19.  
  20.   }
  21. }

12.11 样例(模版)类 

　　12.11.1 样例类快速入门 

  1. object CaseClassDemo01 {
  2.   def main(args: Array[String]): Unit = {
  3.       println("hello~~")
  4.   }
  5. }
  6.  
  7. abstract class Amount
  8. case class Dollar(value: Double) extends Amount    //样例类
  9. case class Currency(value: Double, unit: String) extends Amount //样例类
  10. case object NoAmount extends Amount  //样例类

　　12.11.2 基本介绍 

　　　　　　1) 样例类仍然是类

　　　　　　2) 样例类用case关键字进行声明

　　　　　　3) 样例类是为模式匹配而优化的类

　　　　　　4) 构造器中的每一个参数都成为val－除非它被显式地声明为var(不建议这样做)

　　　　　　5) 在样例类对应的伴生对象中提供apply方法，不用new关键字就能构造出相应的对象

　　　　　　6) 提供unapply方法让模式匹配可以工作

　　　　　　7) 将自动生成toString、equals、hashCode和copy方法(有点类似模版类，直接给生成，供程序员使用)

　　　　　　8) 除上述外，样例类和其它类完全一样。可以添加字段和方法，扩展它们

　　12.11.3 应用案例1 

　　　　　　－案例演示

  1. object boke_demo01 {
  2.  
  3.   def main(args: Array[String]): Unit = {
  4.     //该案例的作用就是体验使用样例类方式进行对象匹配简洁性
  5.     for (amt <- Array(Dollar(1000.0), Currency(1000.0, "RMB"), NoAmount)) {
  6.       val result = amt match {
  7.         //说明
  8.         case Dollar(v) => "$" + v // $1000.0
  9.         //说明
  10.         case Currency(v, u) => v + " " + u // 1000.0 RMB
  11.         case NoAmount => "NoAmount" // NoAmount
  12.       }
  13.       println(amt + ": " + result)
  14.     }
  15.  
  16.   }
  17. }
  18.  
  19. abstract class Amount
  20.  
  21. case class Dollar(value: Double) extends Amount //样例类
  22. case class Currency(value: Double, unit: String) extends Amount //样例类
  23. case object NoAmount extends Amount //样例类

　　12.11.4 应用案例2 

　　　　　　－说明

　　　　　　　　样例类的copy方法和带名参数

　　　　　　　　copy创建一个与现有对象值相同的新对象，并可以通过带名参数来修改某些属性

　　　　　　－案例演示

  1. object boke_demo01 {
  2.  
  3.   def main(args: Array[String]): Unit = {
  4.     val amt = new Currency(3000.0, "RMB")
  5.     val amt2 = amt.copy() // 克隆,创建的对象和amt的属性一样
  6.     println("amt2.value" + amt2.value + " amt2.unit= " + amt2.unit)
  7.     println(amt2)
  8.  
  9.     val amt3 = amt.copy(value = 8000.0)
  10.     println(amt3)
  11.  
  12.     val amt4 = amt.copy(unit = "美元")
  13.     println(amt4)
  14.   }
  15. }
  16.  
  17.  
  18. abstract class Amount
  19.  
  20. case class Dollar(value: Double) extends Amount //样例类
  21. case class Currency(value: Double, unit: String) extends Amount //样例类
  22. case object NoAmount extends Amount //样例类

12.12 case语句的中置(缀)表达式 

　　12.12.1 基本介绍 

　　　　　　什么是中置表达式？1 + 2，这就是一个中置表达式。如果unapply方法产出一个元组，可以在case语句中使用中置表示法。比如可以匹配一个List序列

　　12.12.2 应用案例 

　　　　　　－案例演示

  1. object boke_demo01 {
  2.  
  3.   def main(args: Array[String]): Unit = {
  4.     List(1, 3, 5, 9) match { //修改并测试
  5.       //1.两个元素间::叫中置表达式,至少first，second两个匹配才行.
  6.       //2.first 匹配第一个 second 匹配第二个, rest 匹配剩余部分(5,9)
  7.       case first :: second :: rest => println(first + " " + second + " " + rest.length + " " + rest) //
  8.       case _ => println("匹配不到...")
  9.     }
  10.  
  11.   }
  12. }

12.13 密封类 

　　12.13.1 基本介绍 

　　　　　　1) 如果想让case类的所有子类都必须在申明该类的相同的源文件中定义，可以将样例类的通用超类声明为sealed，这个超类称之为密封类

　　　　　　2) 密封就是不能在其它文件中定义子类

　　　　　　

 

原文链接：http://www.cnblogs.com/zhanghuicheng/p/10867153.html

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