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给 Android 开发者的 Kotlin 教程(二)

一、前言

给 Android 开发者的 Kotlin 教程(一)中我们主要就是简单的讲了一下 Kotlin 与 Java 的比较。这一节我们来讲一下 Kotlin 的必备基础,分别是 Kotlin 中的 基本数据类型 数组 以及 集合 这三大知识点。

二、认识 Kotlin 基本类型

Kotlin 的基本数值类型包括 Byte、Short、Int、Long、Float、Double 等。不同于 Java 的是,字符不属于数值类型,是一个独立的数据类型

对于整数,存在四种具有不同大小和值范围的类型

类型位宽最小值最大值
Byte8-128127
Short16-3276832767
Int32-2^312^31 - 1
Long64-2^632^63 - 1

对于浮点数,Kotlin 提供了 Float 和 Double 类型

类型位宽
Float32
Double64

2.1、基本类型代码演练

Kotlin 定义变量的关键字只有 val 和 var 两种。但是在定义 Int 类型变量的时候我们并不需要 val Int2: Int = 2 这样写,直接 val Int2 = 2 就可以了。那是因为 kotlin 能为我们自动推导变量的类型而不需要我们指定。

利用下面的 printType() 方法我们就可以查看每个变量具体的类型了。

fun main() {
    println("---main---")
    baseType()
}

// Kotlin 基本类型代码演示
fun baseType() {
    val num1 = -1.67 // double
    val num2 = 2    // Int

    val num3 = 2f   // Float
    val int1 = 3    // Int

    println("num1:$num1 num2:$num2 num3:$num3 int1:$int1")

    println(abs(num1))

    println(num1.toInt()) // 转换成Int

    printType(num1)
    printType(num2)
    printType(num3)
    printType(int1)
}

fun printType(param: Any) {
    println("$param is ${param::class.simpleName} type")
}
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代码运行结果如下所示: 在这里插入图片描述

三、走进 Kotlin 的数组

数组在 Kotlin 中使用 Array 类来表示,它定义了 get 与 set 方法以及 size 属性,以及一些其他有用的成员方法,具体源码如下所示:

public class Array<T> {
    public inline constructor(size: Int, init: (Int) -> T)
    public operator fun get(index: Int): T
    public operator fun set(index: Int, value: T): Unit
    public val size: Int
    public operator fun iterator(): Iterator<T>
}
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3.1、Kotlin 数组的创建技巧

3.1.1、使用 arrayOf() 方法创建数组

我们可以使用库方法 arrayOf() 来创建一个数组并传递元素值给它,例如 arrayOf(1, 2, 3) 创建了 array [1, 2, 3]。

3.1.2 、使用 arrayOfNulls() 方法创建数组

也可以使用库方法 arrayOfNulls() 创建一个指定大小的、所有元素都为空的数组。

3.1.3 、创建有初始值的数组

// 创建一个 Array<String> 初始化为 ["0", "1", "4", "9", "16"]
val asc = Array(5) { i -> (i * i).toString() }
asc.forEach { println(it) }
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Kotlin 不让我们把 Array 赋值给 Array,以防止可能的运行时失败。

3.1.4 、原生类型数组

Kotlin 也有无装箱开销的专门的类来表示原生类型数组: IntArray、ByteArray、 ShortArray 等等。这些类与 Array 并没有继承关系,但是它们有同样的方法属性集。它们也都有相应的工厂方法:

//通过intArrayOf、floatArrayOf、doubleArrayOf等创建数组
val x: IntArray = intArrayOf(1, 2, 3)
println("x[1] + x[2] = ${x[1] + x[2]}")
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// 大小为 5、值为 [0, 0, 0, 0, 0] 的整型数组
val arr = IntArray(5)
​
// 例如:用常量初始化数组中的值
// 大小为 5、值为 [42, 42, 42, 42, 42] 的整型数组
val arr = IntArray(5) { 42 }
​
// 例如:使用 lambda 表达式初始化数组中的值
// 大小为 5、值为 [0, 1, 2, 3, 4] 的整型数组(值初始化为其索引值)
var arr = IntArray(5) { it * 1 }
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3.2、Kotlin 数组的遍历技巧

3.2.1、数组遍历

for (item in array) {
    println(item)
}
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3.2.2、带索引遍历数组

for (i in array.indices) {
    println(i.toString() + "->" + array[i])
}
复制代码

3.2.3、遍历元素(带索引)

for ((index, item) in array.withIndex()) {
    println("$index->$item")
}
复制代码

3.2.4、forEach 遍历数组

array.forEach { println(it) }
复制代码

3.2.5、forEach 增强版

array.forEachIndexed { index, item ->
    println("$index$item")
}
复制代码

3.3、数组代码演练

fun main() {
    println("---main---")
    arrayType()
}

/**
 * 数组
 */
fun arrayType() {
    // arrayOf
    val array: Array<Int> = arrayOf(1, 2, 3)

    // ArrayOfNulls
    val array1 = arrayOfNulls<Int>(3)
    array1[0] = 4
    array1[1] = 5
    array1[2] = 6

    // 通过Array的构造函数
    val array2 = Array(5) { i -> (i * i).toString() }

    // 原生类型数组
    val x = intArrayOf(1, 2, 3)
    println("x[0] + x[1] = ${x[0] + x[1]}")

    // 大小为5、值为 [0, 0, 0, 0, 0] 的整型数组
    val array3: IntArray = IntArray(5)

    // 例如:用常量初始化数组中的值
    // 大小为5、值为 [42, 42, 42, 42, 42] 的整型数组
    val array4 = IntArray(5) { 42 }

    // 例如:使用 lambda 表达式初始化数组中的值
    // 大小为5、值为 [0, 1, 2, 3, 4] 的整型数组 (值初始化为其索引值)
    val array5 = IntArray(5) { it * 1 }
    println(array5[4])


    /***遍历数组的5种方式***/
    // 数组遍历
    for (item in array) {
        println(item)
    }

    // 带索引遍历数组
    for (i in array.indices) {
        println("$i -> ${array[i]}")
    }

    // 带索引遍历数组2
    for ((index, item) in array.withIndex()) {
        println("$index -> $item")
    }

    //forEach 遍历数组
    array.forEach { println(it) }

    //forEach 增强版
    array.forEachIndexed { index, item ->
        println("$index -> $item")
    }
}
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四、走进 Kotlin 的集合

Kotlin 标准库提供了一整套用于管理集合的工具,集合是可变数量(可能为零)的一组条目,各种集合对于解决问题都具有重要意义,并且经常用到。

  • List 是一个有序集合,可通过索引访问元素。元素可以在 list 中出现多次。List 列表的顺序很重要并且元素可以重复。
  • Set 是唯一元素的集合。一般来说 set 中元素的顺序并不重要。
  • Map 是一组键值对。键是唯一的,每个键都刚好映射到一个值,值可以重复。

4.1、集合的可变性与不可变性

在 Kotlin 中存在两种意义上的集合,一种是可以修改的一种是不可修改的。

4.1.1、不可变集合

val stringList = listOf("one", "two", "one")
println(stringList)

val stringSet = setOf("one", "two", "three")
println(stringSet)
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4.1.2、可变集合

val numbers = mutableListOf(1, 2, 3, 4)
numbers.add(5)
numbers.removeAt(1)
numbers[0] = 0
println(numbers)
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不难发现,每个不可变集合都有对应的可变集合,也就是以 mutable 为前缀的集合。

4.2、集合排序

在 Kotlin 中提供了强大对的集合排序的 API,让我们一起来学习一下:

val numbers = mutableListOf(1, 2, 3, 4)
//随机排列元素
numbers.shuffle()
println(numbers)
numbers.sort()//排序,从小打到
numbers.sortDescending()//从大到小
println(numbers)

//定义一个Person类,有name 和 age 两属性
data class Language(var name: String, var score: Int)

val languageList: MutableList<Language> = mutableListOf()
languageList.add(Language("Java", 80))
languageList.add(Language("Kotlin", 90))
languageList.add(Language("Dart", 99))
languageList.add(Language("C", 80))
//使用sortBy进行排序,适合单条件排序
languageList.sortBy { it.score }
println(languageList)
//使用sortWith进行排序,适合多条件排序
languageList.sortWith(compareBy(
        //it变量是lambda中的隐式参数
        { it.score }, { it.name })
)
println(languageList)
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4.3、集合中的 Set 与 Map

/**set**/
val hello = mutableSetOf("H", "e", "l", "l", "o")//自动过滤重复元素
hello.remove("o")
//集合的加减操作
hello += setOf("w", "o", "r", "l", "d")
println(hello)

/**Map<K, V> 不是 Collection 接口的继承者;但是它也是 Kotlin 的一种集合类型**/

val numbersMap = mapOf("key1" to 1, "key2" to 2, "key3" to 3, "key4" to 1)

println("All keys: ${numbersMap.keys}")
println("All values: ${numbersMap.values}")
if ("key2" in numbersMap) println("Value by key \"key2\": ${numbersMap["key2"]}")
if (1 in numbersMap.values) println("1 is in the map")
if (numbersMap.containsValue(1)) println(" 1 is in the map")
复制代码

五、集合问题

问题1、两个具有相同键值对,但顺序不同的 Map 相等吗?为什么?

问题2、两个具有相同元素,但顺序不同的 list 相等吗?为什么?

 /**
 * Q1、两个具有相同键值对,但顺序不同的Map相等吗?为什么?
 *
 */
val numberMap = mapOf("key1" to 1, "key2" to 2, "key3" to 3, "key4" to 4, "key5" to 5)
val anotherMap = mapOf("key2" to 2, "key1" to 1, "key3" to 3, "key4" to 4, "key5" to 5)
println("anotherMap == numberMap:${anotherMap == numberMap}")

 /**
 * Q2、两个具有相同元素,但顺序不同的list相等吗?为什么?
 *
 */
val stringList1 = listOf<String>("one", "two", "three")
val stringList2 = listOf<String>("three", "two", "one")
println("stringList1 == stringList2:${stringList1 == stringList2}")
复制代码

运行结果如下所示: 集合问题 可以看到无论键值对的顺序如何,包含相同键值对的两个 Map 是相等的,但是两个具有相同元素,但顺序不同的 list 是不相等的。具体原因的话我们可以去查看源码:

Map 中的比较源码

 public boolean equals(Object o) {
    if (o == this)
        return true;

    if (!(o instanceof Map))
        return false;
    Map<?,?> m = (Map<?,?>) o;
    if (m.size() != size())
        return false;
    
    // 比较源码
    try {
        Iterator<Entry<K,V>> i = entrySet().iterator();
        while (i.hasNext()) {
            Entry<K,V> e = i.next();
            K key = e.getKey();
            V value = e.getValue();
            if (value == null) {
                // 关键代码
                if (!(m.get(key)==null && m.containsKey(key)))
                    return false;
            } else {
                if (!value.equals(m.get(key)))
                    return false;
            }
        }
    } catch (ClassCastException unused) {
        return false;
    } catch (NullPointerException unused) {
        return false;
    }

    return true;
}
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可以看到 Map 的 equals() 方法会去拿出一个 Map 中的一个 key 值,然后查看另外一个 Map 中是否有同样的 key 值,然后再去比较这个两个 key 值所对应的值是否相等就可以了,所以跟顺序是无关的。

List 中的比较源码

public boolean equals(Object o) {
   if (o == this)
        return true;
    if (!(o instanceof List))
        return false;

    ListIterator<E> e1 = listIterator();
    ListIterator<?> e2 = ((List<?>) o).listIterator();
    while (e1.hasNext() && e2.hasNext()) {
        E o1 = e1.next();
        Object o2 = e2.next();
        // 关键代码
        if (!(o1==null ? o2==null : o1.equals(o2)))
            return false;
    }
    return !(e1.hasNext() || e2.hasNext());
}
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可以看到 List 的 equals() 方法会去比较每一个索引上对应的值是否相等,所以顺序不同的 list 是不相等的。

六、完整代码

import kotlin.math.abs

fun main() {
    println("---main---")
    //baseType()
    arrayType()
    //collectionType()
    //collectionSort()
}

fun baseType() {
    val num1 = -1.67 // double
    val num2 = 2    // Int

    val num3 = 2f   // Float
    val int1 = 3    // Int

    println("num1:$num1 num2:$num2 num3:$num3 int1:$int1")

    println(abs(num1))

    println(num1.toInt()) // 转换成Int

    printType(num1)
    printType(num2)
    printType(num3)
    printType(int1)
}

fun printType(param: Any) {
    println("$param is ${param::class.simpleName} type")
}

/**
 * 数组
 */
fun arrayType() {
    // arrayOf
    val array: Array<Int> = arrayOf(1, 2, 3)

    // ArrayOfNulls
    val array1 = arrayOfNulls<Int>(3)
    array1[0] = 4
    array1[1] = 5
    array1[2] = 6

    // 通过Array的构造函数
    val array2 = Array(5) { i -> (i * i).toString() }

    // 原生类型数组
    val x = intArrayOf(1, 2, 3)
    println("x[0] + x[1] = ${x[0] + x[1]}")

    // 大小为5、值为 [0, 0, 0, 0, 0] 的整型数组
    val array3: IntArray = IntArray(5)

    // 例如:用常量初始化数组中的值
    // 大小为5、值为 [42, 42, 42, 42, 42] 的整型数组
    val array4 = IntArray(5) { 42 }

    // 例如:使用 lambda 表达式初始化数组中的值
    // 大小为5、值为 [0, 1, 2, 3, 4] 的整型数组 (值初始化为其索引值)
    val array5 = IntArray(5) { it * 1 }
    println(array5[4])


    /***遍历数组的5种方式***/
    // 数组遍历
    for (item in array) {
        println(item)
    }

    // 带索引遍历数组
    for (i in array.indices) {
        println("$i -> ${array[i]}")
    }

    // 带索引遍历数组2
    for ((index, item) in array.withIndex()) {
        println("$index -> $item")
    }

    //forEach 遍历数组
    array.forEach { println(it) }

    //forEach 增强版
    array.forEachIndexed { index, item ->
        println("$index -> $item")
    }
}

/**
 * 集合
 */
fun collectionType() {
    //不可变集合
    val stringList = listOf<String>("one", "two", "one")
    println(stringList)

    val stringSet = setOf<String>("one", "two", "one")
    println(stringSet)


    // 可变集合
    val numbers = mutableListOf<Int>(1, 2, 3, 4)
    numbers.add(5)
    numbers.removeAt(1)
    numbers[0] = 0
    println(numbers)

    // 自动过滤重复元素
    val hello = mutableSetOf("H", "e", "l", "l", "o")
    hello.remove("o")
    println(hello)

    // 集合的加减操作
    hello += setOf("w", "o", "r", "l", "d")
    println(hello)

    /** Map<k, v> 不是 Collection 接口的继承者:但是它也是 Kotlin 的一种集合类型 **/
    val numberMap = mapOf("key1" to 1, "key2" to 2, "key3" to 3, "key4" to 4, "key5" to 5)
    println("All keys:${numberMap.keys}")
    println("All valus:${numberMap.values}")

    // 判断 key 是否在map里面
    if ("key2" in numberMap) println("Value by key2: ${numberMap["key2"]}")
    // 判断 value 是否在map里面
    if (1 in numberMap.values) println("1 is in the map")
    if (numberMap.containsValue(1)) println("1 is in the map")


    /**
     * Q1、两个具有相同键值对,单顺序不同的Map相等吗?为什么?
     *
     * 无论键值对的顺序如何,包含相同键值对的两个 Map 是相等的
     */
    val anotherMap = mapOf("key2" to 2, "key1" to 1, "key3" to 3, "key4" to 4, "key5" to 5)
    println("anotherMap == numberMap:${anotherMap == numberMap}")

    /**
     * Q2、两个具有相同元素,但单顺序不同的list相等吗?为什么?
     * 
     *  不相等  源码调试
     */
    val stringList1 = listOf<String>("one", "two", "three")
    val stringList2 = listOf<String>("one", "two", "three")
    println("stringList1 == stringList2:${stringList1 == stringList2}")
    stringList.equals(stringList2)
}

/**
 * 集合排序
 */
fun collectionSort() {
    val number3 = mutableListOf(1, 2, 3, 4)
    // 随机排序
    number3.shuffle()
    println(number3)
    // 从小到大
    number3.sort()
    println(number3)
    // 从大到小
    number3.sortDescending()
    println(number3)

    // 条件排序
    data class Language(var name: String, var score: Int)

    val languageList = mutableListOf<Language>()
    languageList.add(Language("Java", 80))
    languageList.add(Language("Kotlin", 90))
    languageList.add(Language("Dart", 99))
    languageList.add(Language("C", 80))
    // 使用sortBy进行排序,适合单条件排序  分数从小到大排序
    languageList.sortBy {
        it.score
    }
    println(languageList)


    // 使用sortWith进行排序,适合多条件排序
    languageList.sortWith(compareBy({ it.score }, { it.name }))
    println(languageList)
}
复制代码