你们有幸遇见这样的时代，但是时代更有幸遇见这样的你们！
——何冰 ·《奔涌吧，后浪》
在上一篇文章中讲解到了数组Array<T>、集合(List、Set、Map)的定义与初始化。但是由于篇幅的原因，未讲解到操作他们的常用高阶函数，故而今天这篇文章详细的讲解这些函数。对他们的作用进行分析，并实例讲解他们的应用场景。当看完这篇文章，我相信你能对集合使用的得心应手。
目录
一、转换类
在上一篇文章中讲解数组(Array<T>)的与集合的时候也提到了关于集合转换的高阶函数。下面用源码的角度去分析并用实例去讲解其转换的过程。
1.1、转换为数组
当我们声明一个集合，可以把这个集合根据调用集合类相应的函数来转换成相应的数组。集合类提供了
toIntArray()、toDoubleArray()、toFloatArray()、toBetArray()等高阶函数去处理。下面提供一个函数的源码，其他函数的源码处理逻辑是相同的，有兴趣的朋友可以去看看这个源码类。
源码：
public fun Collection<Int>.toIntArray(): IntArray {
val result = IntArray(size)
var index = 0
for (element in this)
result[index++] = element
return result
}
解释：从上面的源码，我们可以看出，该函数的返回类型是IntArray类型，即表示一个Int类型的数组。该函数的逻辑是定义一个Int类型的数组，然后遍历集合，把集合的元素一个一个的添加到定义的数组当中。
实例：
fun listToArray(){
val list = listOf<Int>(1,2,3,4,5,6) // 声明一个Int类型的List
val listArray = list.toIntArray() // 转换
println(list.javaClass.toString()) // 打印list的类型
println(listArray.javaClass.toString()) // 打印listArray的类型
println(listArray[1])
}
输出结果：
变量list的类型为：class java.util.LinkedHashSet
变量listArray的类型为：class [I
2
1.2、转换为集合
我们知道在
Kotlin中，集合可分为不可变集合与可变集合。我们声明一个集合或者数组，可以转换成相应类型的集合。调用toXXX()转换成不可变集合。调用toMutableXXX()转换为可变集合。集合类提供了toList()、toMutableList()、toSet()、toMutableSet()、toHashSet()、toMap()等高阶函数去处理。同理也是从源码的角度去分析。
源码：这个是集合转集合的源码。数组转集合的源码还要简单些。
public fun <T> Iterable<T>.toList(): List<T> {
if (this is Collection) {
return when (size) {
0 -> emptyList()
1 -> listOf(if (this is List) get(0) else iterator().next())
else -> this.toMutableList()
}
}
return this.toMutableList().optimizeReadOnlyList()
}
解释：首先判断是不是一个集合，如果是一个集合的情况，则根据集合的元素个数来执行相应的逻辑，当元素的个数为0时，返回一个空List集合。当为1个的时候，用listOf()去初始化一个List集合。在这个新集合中去这个判断原集合的类型是不是返回集合的类型，如果是，则获取原集合的第一个元素作为新集合的元素返回。反之，则遍历原集合的元素。当原集合个数不为0或1时，使用toMutableList()转换成list。如果不是集合，则直接使用toMutableList()转换。这里的optimizeReadOnlyList()函数的逻辑即是上面原集合的逻辑。
解释起来很复杂，还是用代码说话吧…
实例：
// 数组转集合
fun arrayToList() {
val arr = arrayOf(1,3,5,7,9)
val list = arr.toList()
println("变量arr的类型为：${arr.javaClass}")
println("变量list的类型为：${list.javaClass}")
println(list[1])
}
// 集合转集合，这里用Set转List
fun listToList(){
val set = setOf(1)
val setTolist = set.toList()
println("变量set的类型为：${set.javaClass}")
println("变量setTolist的类型为：${setTolist.javaClass}")
println(setTolist[0])
}
输出结果为：
变量arr的类型为：class [Ljava.lang.Integer;
变量list的类型为：class java.util.ArrayList
3
变量set的类型为：class java.util.Collections$SingletonSet
变量setTolist的类型为：class java.util.Collections$SingletonList
1
关于集合转换的问题就讲到这里，有兴趣的同学可以去看看源码的实现。
二、操作类
关于集合操作类的函数大致分为六类，他们几乎上囊括了源码中实现的操作方法。下面对这6类操作符进行一一的讲解，不过这里就不对他们的源码进行分析了。大家有兴趣的话可以去看看他们的源码实现。几乎上都存在于_Collections.kt这个文件中
2.1、元素操作符
元素操作符在这里包括：
contains(元素): 检查集合中是否包含指定的元素，若存在则返回true，反之返回falseelementAt(index): 获取对应下标的元素。若下标越界，会抛出IndexOutOfBoundsException（下标越界）异常，同get(index)一样elementAtOrElse(index,{…}): 获取对应下标的元素。若下标越界，返回默认值，此默认值就是你传入的下标的运算值elementAtOrNull(index): 获取对应下标的元素。若下标越界，返回nullfirst(): 获取第一个元素，若集合为空集合，这会抛出NoSuchElementException异常first{}: 获取指定元素的第一个元素。若不满足条件，则抛出NoSuchElementException异常firstOrNull(): 获取第一个元素，若集合为空集合，返回nullfirstOrNull{}: 获取指定元素的第一个元素。若不满足条件，返回nullgetOrElse(index,{…}): 同elementAtOrElse一样getOrNull(index): 同elementAtOrNull一样last(): 同first()相反last{}: 同first{}相反lastOrNull{}: 同firstOrNull()相反lastOrNull(): 同firstOrNull{}相反indexOf(元素): 返回指定元素的下标，若不存在，则返回-1indexOfFirst{…}: 返回第一个满足条件元素的下标，若不存在，则返回-1indexOfLast{…}: 返回最后一个满足条件元素的下标，若不存在，则返回-1single(): 若集合的长度等于0,则抛出NoSuchElementException异常，若等于1，则返回第一个元素。反之，则抛出IllegalArgumentException异常single{}: 找到集合中满足条件的元素，若元素满足条件，则返回该元素。否则会根据不同的条件，抛出异常。这个方法慎用singleOrNull(): 若集合的长度等于1,则返回第一个元素。否则，返回nullsingleOrNull{}: 找到集合中满足条件的元素，若元素满足条件，则返回该元素。否则返回nullforEach{…}: 遍历元素。一般用作元素的打印forEachIndexed{index,value}: 遍历元素，可获得集合中元素的下标。一般用作元素以及下标的打印componentX()： 这个函数在前面的章节中提过多次了。用于获取元素。其中的X只能代表1..5。详情可看下面的例子
例：
val list = listOf("kotlin","Android","Java","PHP","Python","IOS")
println(" ------ contains -------")
println(list.contains("JS"))
println(" ------ elementAt -------")
println(list.elementAt(2))
println(list.elementAtOrElse(10,{it}))
println(list.elementAtOrNull(10))
println(" ------ get -------")
println(list.get(2))
println(list.getOrElse(10,{it}))
println(list.getOrNull(10))
println(" ------ first -------")
println(list.first())
println(list.first{ it == "Android" })
println(list.firstOrNull())
println(list.firstOrNull { it == "Android" })
println(" ------ last -------")
println(list.last())
println(list.last{ it == "Android" })
println(list.lastOrNull())
println(list.lastOrNull { it == "Android" })
println(" ------ indexOf -------")
println(list.indexOf("Android"))
println(list.indexOfFirst { it == "Android" })
println(list.indexOfLast { it == "Android" })
println(" ------ single -------")
val list2 = listOf("list")
println(list2.single()) // 只有当集合只有一个元素时，才去用这个函数，不然都会抛出异常。
println(list2.single { it == "list" }) //当集合中的元素满足条件时，才去用这个函数，不然都会抛出异常。若满足条件返回该元素
println(list2.singleOrNull()) // 只有当集合只有一个元素时，才去用这个函数，不然都会返回null。
println(list2.singleOrNull { it == "list" }) //当集合中的元素满足条件时，才去用这个函数，不然返回null。若满足条件返回该元素
println(" ------ forEach -------")
list.forEach { println(it) }
list.forEachIndexed { index, it -> println("index : $index \t value = $it") }
println(" ------ componentX -------")
println(list.component1()) // 等价于`list[0] <=> list.get(0)`
println(list.component2()) // 等价于`list[1] <=> list.get(1)`
println(list.component3()) // 等价于`list[2] <=> list.get(2)`
println(list.component4()) // 等价于`list[3] <=> list.get(3)`
println(list.component5()) // 等价于`list[4] <=> list.get(4)`
输出结果为：
------ contains -------
false
------ elementAt -------
Java
10
null
------ get -------
Java
10
null
------ first -------
kotlin
Android
kotlin
Android
------ last -------
IOS
Android
IOS
Android
------ indexOf -------
1
1
1
------ single -------
list
list
list
list
------ forEach -------
kotlin
Android
Java
PHP
Python
IOS
index : 0 value = kotlin
index : 1 value = Android
index : 2 value = Java
index : 3 value = PHP
index : 4 value = Python
index : 5 value = IOS
------ componentX -------
kotlin
Android
Java
PHP
Python
2.2、顺序操作符
顺序操作符包括：
reversed(): 反序。即和初始化的顺序反过来。sorted(): 自然升序。sortedBy{}: 根据条件升序，即把不满足条件的放在前面，满足条件的放在后面sortedDescending(): 自然降序。sortedByDescending{}: 根据条件降序。和sortedBy{}相反
其中从源码的角度说：
sorted()函数的核心是sort()函数。但这个sort()函数我不能直接调用罢了。reversed()函数调用的是Java中的reversed()函数。- 其余的
3个函数实现的核心为sortWith()函数。故而我们也可以用sortWith()来实现其他的排序方式
例：
val list1 = listOf(-1,-3,1,3,5,6,7,2,4,10,9,8)
// 反序
println(list1.reversed())
// 升序
println(list1.sorted())
// 根据条件升序，即把不满足条件的放在前面，满足条件的放在后面
println(list1.sortedBy { it % 2 == 0})
// 降序
println(list1.sortedDescending())
// 根据条件降序，和`sortedBy{}`相反
println(list1.sortedByDescending { it % 2 == 0 })
输出结果为：
[8, 9, 10, 4, 2, 7, 6, 5, 3, 1, -3, -1]
[-3, -1, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
[-1, -3, 1, 3, 5, 7, 9, 6, 2, 4, 10, 8]
[10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, -1, -3]
[6, 2, 4, 10, 8, -1, -3, 1, 3, 5, 7, 9]
2.3、映射操作符
映射操作符包括：
map{…}: 把每个元素按照特定的方法进行转换，组成一个新的集合。mapNotNull{…}: 同map{}函数的作用相同，只是过滤掉转换之后为null的元素mapIndexed{index,result}: 把每个元素按照特定的方法进行转换，只是其可以操作元素的下标(index)，组成一个新的集合。mapIndexedNotNull{index,result}: 同mapIndexed{}函数的作用相同，只是过滤掉转换之后为null的元素flatMap{…}: 根据条件合并两个集合，组成一个新的集合。groupBy{…}: 分组。即根据条件把集合拆分为为一个Map>类型的集合。具体看实例
例：
val list1 = listOf("kotlin","Android","Java","PHP","JavaScript")
println(list1.map { "str-".plus(it) })
println(list1.mapNotNull { "str-".plus(it) })
println(list1.mapIndexed { index, str ->
index.toString().plus("-").plus(str)
})
println(list1.mapIndexedNotNull { index, str ->
index.toString().plus("-").plus(str)
})
println( list1.flatMap { listOf(it,"new-".plus(it)) })
println(list1.groupBy { if (it.startsWith("Java")) "big" else "latter" })
输出结果为：
[str-kotlin, str-Android, str-Java, str-PHP, str-JavaScript]
[str-kotlin, str-Android, str-Java, str-PHP, str-JavaScript]
[0-kotlin, 1-Android, 2-Java, 3-PHP, 4-JavaScript]
[0-kotlin, 1-Android, 2-Java, 3-PHP, 4-JavaScript]
[kotlin, new-kotlin, Android, new-Android, Java, new-Java, PHP, new-PHP, JavaScript, new-JavaScript]
{latter=[kotlin, Android, PHP], big=[Java, JavaScript]}
2.4、过滤操作符
过滤操作符包括：
filter{…}: 把不满足条件的元素过滤掉filterIndexed{…}: 和filter{}函数作用类似，只是可以操作集合中元素的下标（index）filterNot{…}: 和filter{}函数的作用相反filterNotNull(): 过滤掉集合中为null的元素。take(num): 返回集合中前num个元素组成的集合takeWhile{…}: 循环遍历集合，从第一个元素开始遍历集合，当第一个出现不满足条件元素的时候，退出遍历。然后把满足条件所有元素组成的集合返回。takeLast(num): 返回集合中后num个元素组成的集合takeLastWhile{…}: 循环遍历集合，从最后一个元素开始遍历集合，当第一个出现不满足条件元素的时候，退出遍历。然后把满足条件所有元素组成的集合返回。drop(num): 过滤集合中前num个元素dropWhile{…}: 相同条件下，和执行takeWhile{…}函数后得到的结果相反dropLast(num): 过滤集合中后num个元素dropLastWhile{…}: 相同条件下，和执行takeLastWhile{…}函数后得到的结果相反distinct(): 去除重复元素distinctBy{…}: 根据操作元素后的结果去除重复元素slice: 过滤掉所有不满足执行下标的元素。
例：
val list1 = listOf(-1,-3,1,3,5,6,7,2,4,10,9,8)
val list2 = listOf(1,3,4,5,null,6,null,10)
val list3 = listOf(1,1,5,2,2,6,3,3,7,4,4,8)
println(" ------ filter -------")
println(list1.filter { it > 1 })
println(list1.filterIndexed { index, result ->
index < 5 && result > 3
})
println(list1.filterNot { it > 1 })
println(list2.filterNotNull())
println(" ------ take -------")
println(list1.take(5))
println(list1.takeWhile { it < 5 })
println(list1.takeLast(5))
println(list1.takeLastWhile { it > 5 })
println(" ------ drop -------")
println(list1.drop(5))
println(list1.dropWhile { it < 5 })
println(list1.dropLast(5))
println(list1.dropLastWhile { it > 5 })
println(" ------ distinct -------")
println(list3.distinct())
println(list3.distinctBy { it + 2 })
println(" ------ slice -------")
println(list1.slice(listOf(1,3,5,7)))
println(list1.slice(IntRange(1,5)))
输出结果为：
------ filter -------
[3, 5, 6, 7, 2, 4, 10, 9, 8]
[5]
[-1, -3, 1]
[1, 3, 4, 5, 6, 10]
------ take -------
[-1, -3, 1, 3, 5]
[-1, -3, 1, 3]
[2, 4, 10, 9, 8]
[10, 9, 8]
------ drop -------
[6, 7, 2, 4, 10, 9, 8]
[5, 6, 7, 2, 4, 10, 9, 8]
[-1, -3, 1, 3, 5, 6, 7]
[-1, -3, 1, 3, 5, 6, 7, 2, 4]
------ distinct -------
[1, 5, 2, 6, 3, 7, 4, 8]
[1, 5, 2, 6, 3, 7, 4, 8]
------ slice -------
[-3, 3, 6, 2]
[-3, 1, 3, 5, 6]
2.5、生产操作符
生产操作符包括：
plus(): 合并两个集合中的元素，组成一个新的集合。也可以使用符号+zip: 由两个集合按照相同的下标组成一个新集合。该新集合的类型是：Listunzip: 和zip的作用相反。把一个类型为List的集合拆分为两个集合。看下面的例子partition: 判断元素是否满足条件把集合拆分为由两个Pair组成的新集合。
例：
val list1 = listOf(1,2,3,4)
val list2 = listOf("kotlin","Android","Java","PHP","JavaScript")
// plus() 和 `+`一样
println(list1.plus(list2))
println(list1 + list2)
// zip
println(list1.zip(list2))
println(list1.zip(list2){ // 组成的新集合由元素少的原集合决定
it1,it2-> it1.toString().plus("-").plus(it2)
})
// unzip
val newList = listOf(Pair(1,"Kotlin"),Pair(2,"Android"),Pair(3,"Java"),Pair(4,"PHP"))
println(newList.unzip())
// partition
println(list2.partition { it.startsWith("Ja") })
输出结果为：
[1, 2, 3, 4, kotlin, Android, Java, PHP, JavaScript]
[1, 2, 3, 4, kotlin, Android, Java, PHP, JavaScript]
[(1, kotlin), (2, Android), (3, Java), (4, PHP)]
[1-kotlin, 2-Android, 3-Java, 4-PHP]
([1, 2, 3, 4], [Kotlin, Android, Java, PHP])
([Java, JavaScript], [kotlin, Android, PHP])
2.6、统计操作符
统计操作符包括：
any(): 判断是不是一个集合，若是，则在判断集合是否为空，若为空则返回false,反之返回true,若不是集合，则返回hasNextany{…}: 判断集合中是否存在满足条件的元素。若存在则返回true,反之返回falseall{…}: 判断集合中的所有元素是否都满足条件。若是则返回true,反之则返回falsenone(): 和any()函数的作用相反none{…}: 和all{…}函数的作用相反max(): 获取集合中最大的元素，若为空元素集合，则返回nullmaxBy{…}: 获取方法处理后返回结果最大值对应那个元素的初始值，如果没有则返回nullmin(): 获取集合中最小的元素，若为空元素集合，则返回nullminBy{…}: 获取方法处理后返回结果最小值对应那个元素的初始值，如果没有则返回nullsum(): 计算出集合元素累加的结果。sumBy{…}: 根据元素运算操作后的结果，然后根据这个结果计算出累加的值。sumByDouble{…}: 和sumBy{}相似，不过sumBy{}是操作Int类型数据，而sumByDouble{}操作的是Double类型数据average(): 获取平均数reduce{…}: 从集合中的第一项到最后一项的累计操作。reduceIndexed{…}: 和reduce{}作用相同，只是其可以操作元素的下标(index)reduceRight{…}: 从集合中的最后一项到第一项的累计操作。reduceRightIndexed{…}: 和reduceRight{}作用相同，只是其可以操作元素的下标(index)fold{…}: 和reduce{}类似，但是fold{}有一个初始值foldIndexed{…}: 和reduceIndexed{}类似，但是foldIndexed{}有一个初始值foldRight{…}: 和reduceRight{}类似，但是foldRight{}有一个初始值foldRightIndexed{…}: 和reduceRightIndexed{}类似，但是foldRightIndexed{}有一个初始值
例：
val list1 = listOf(1,2,3,4,5)
println(" ------ any -------")
println(list1.any())
println(list1.any{it > 10})
println(" ------ all -------")
println(list1.all { it > 2 })
println(" ------ none -------")
println(list1.none())
println(list1.none{ it > 2})
println(" ------ max -------")
println(list1.max())
println(list1.maxBy { it + 2 })
println(" ------ min -------")
println(list1.min()) // 返回集合中最小的元素
println(list1.minBy { it + 2 })
println(" ------ sum -------")
println(list1.sum())
println(list1.sumBy { it + 2 })
println(list1.sumByDouble { it.toDouble() })
println(" ------ average -----")
println(list1.average())
println(" ------ reduce -------")
println(list1.reduce { result, next -> result + next})
println(list1.reduceIndexed { index, result, next ->
index + result + next
})
println(list1.reduceRight { result, next -> result + next })
println(list1.reduceRightIndexed {index, result, next ->
index + result + next
})
println(" ------ fold -------")
println(list1.fold(3){result, next -> result + next})
println(list1.foldIndexed(3){index,result, next ->
index + result + next
})
println(list1.foldRight(3){result, next -> result + next})
println(list1.foldRightIndexed(3){index,result, next ->
index + result + next
})
输出结果为：
------ any -------
true
false
------ all -------
false
------ none -------
false
false
------ max -------
5
5
------ min -------
1
1
------ sum -------
15
25
15.0
------ average -----
3.0
------ reduce -------
15
25
15
21
------ fold -------
18
28
18
28
总结
这篇文章篇幅很长，同时内容也很多。对于操作符讲解的不是很全，主要是介绍常用的操作符。并且对他们的含义即实现进行讲解。但是我相信您学习完上面的内容，对于集合的操作应该是得心应手了。同时了解了这些操作符是怎么实现的。
关于Kotlin中对于集合的操作符，我推荐几篇别人的文章：
Kotlin系列之常用操作符
Kotlin入门第二课：集合操作
Kotlin集合与它的操作符们
上面几篇文章对于Kotlin的全部操作符的介绍与使用讲解的很全面。并且都有例子去实现。
本文已收录至GitHub: Jetictors/KotlinLearn，欢迎star
文章持续更新中，可以微信搜索「J佬杂谈 」第一时间阅读, 大家的三连击是对老J最好的动力了，你确定不来一波吗？
如果本篇博客有任何错误和建议，欢迎人才们留言
啊喂，五指菇娘啊，拿着手机扫描一下吧！
