스칼라 컬렉션(collection) API
스칼라 컬렉션은 배열, 리스트, 맵, 집합, 트리와 같이 주어진 타입을 가지는 하나 또는 그 이상의 값을 수집하는 데이터 구조를 제공한다.
스칼라 컬렉션은 변경 불가능한 것과 변경 가능한 것으로 구분한다.
- scala.collection.immutable : 변경 불가능
- scala.collection.mutable : 변경 가능
리스트( List, Seq, Vector)
자바와 비교해보면, 스칼라의 Seq는 자바의 List와 비슷하고, 스칼라의 List는
자바의 LinkedList와 비슷하다.
1) List
스칼라의 List는 컴파일러에 의해 매우 최적화 되어 있으며 함수형 프로그램에 기본 데이터 타입이다.
List는 immutable 컬렉션이기 때문에 mutable한 list를 사용하기 위해서는 ListBuffer를 사용할 수 있다.
List 사용 예제를 보면서 이해해 보자.
List는 LinkedList와 같이 단방향으로 구성되어 있으므로, head를 이용하여
맨 처음 값을 구해올 수 있고, tail을 통해서 첫번째 요소를 제외한 나머지 List를
구해올 수도 있다.
val list = List(12, 43, 99)
println(list.head) // 12
println(list.tail) // List(43, 99)
아래와 같이 각 값에 대해 계산하고 결과를 목록에 추가하는 함수를 사용하여 List를 만들 수도 있다.
List.tabulate(repeat_times)(evaluation_function) // syntax
// creating Lists
val table5 = List.tabulate(10)(i => i*5)
// List(0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45)
2) Seq
Scala Seq는 길이가 정해져 있고, 각 원소의 위치를 0부터 시작하는 고정된 인덱스로 지정할 수 있는 iterable의 일종이다.
val seq = Seq(1, 2, 3, 4, 5, 3)
println("Seq ends with (5,3): " + seq.endsWith(Seq(5, 3))) // true
println("Seq contains 4: " + seq.contains(4)) // true
println("Start index of 3: " + seq.indexOf(3)) // 2
println("Last index of 3: " + seq.lastIndexOf(3)) // 5
println("Reversed Seq" + seq.reverse) // List(3, 5, 4, 3, 2, 1)
3) Vector
Scala Vector는 immutable data structure이며, 내부적으로 트리로 구성되어 있어 랜덤 엑세스에 효율적이고 많은 데이터를 다룰 때 유용하다.
3개의 Scala Collection(Seq, List, Vector)의 performance 비교 글을
참고해서 상황에 따라서 적절한 collection을 사용하자.
Adventures with Scala Collections도 참고하자.
가변적인 클래스
불변의 타입을 가진 컬렉션은 요소를 추가, 변경, 삭제가 불가능하지만 가변적인 컬렉션을 사용하여 처리할 수 있다.
불변 타입의 컬렉션과 대응되는 가변 컬렉션은 아래와 같다.
새로운 가변 컬렉션 생성하기
가변 컬렉션을 생성할때는 풀패키지명을 포함해서 생성해야 하며
필요시에 다시 불변의 리스트로 전환할 수 있다.
val list: mutable.Buffer[Int] = collection.mutable.Buffer(1)
list.append(2)
list += 3 // ArrayBuffer(1, 2, 3)
val immutableList: List[Int] = list.toList // 불변 List로 변환
불변 컬렉션 -> 가변 컬렉션
불변 컬렉션에서 가변 컬렉션으로 변환도 가능하다.
val map = Map("a" -> 1, "b" -> 2)
val bufferMap = map.toBuffer // map -> buffer
println(bufferMap) // ArrayBuffer((a,1), (b,2))
bufferMap += ("c" -> 3)
println(bufferMap) // ArrayBuffer((a,1), (b,2), (c,3))
val map2 = bufferMap.toMap // buffer -> map
컬렉션 빌더 사용하기
Builder를 사용하면 추가(append) 연산만 가능하게 된다. 필요한 요소를 추가한 후 result() 메서드를 호출하면 이를 최종 컬렉션 타입으로 반환해 준다.
val builder = collection.mutable.Seq.newBuilder[Int]
builder += 1
builder += 2
val result: mutable.Seq[Int] = builder.result()
Array와 ArrayBuffer
Array와 ArrayBuffer는 둘다 mutable 이다. 따라서 아래와 같이 변경이 가능하다.
a(i) = 'hello'
차이점은 ArrayBuffer는 사이즈 조정이 자동적이다 라는 점이다. ArrayBuffer에
요소를 추가하면 자동적으로 늘어난다는 점이다.
그렇다면 Array에 추가한다면?
아래와 같이 새로 만들어진 Array가 생겨난다.
val array = Array(1, 2, 3)
val array2 = array :+ 4 // 새로운 배열 생성
array.foreach(print) // 1 2 3
array2.foreach(print) // 1 2 3 4
ArrayBuffer는 아래와 같이 사용 가능하다.
val buf = mutable.ArrayBuffer.empty[Int]
buf.append(1)
buf.append(10)
val array = buf.toArray
array.foreach(println) // 1 10
Collection에서 제공하는 고차함수
map
val a = List(1,2,3)
a.map(_ + 1) // List(2,3,4)
flatMap
val words = List("the", "quick")
words.map(_.toList) // List(List(t, h, e), List(q, u, i, c, k))
words.flatMap(_.toList) // List(t, h, e, q, u, i, c, k)
val fruits = Seq("apple", "banana")
fruits.flatMap(_.toUpperCase) // List(A, P, P, L, E, B, A, N, A, N, A)
map과 flatMap의 차이 중에 아래 내용은 중요하니 잘 확인하자.
map은 타입을 감싼 타입을 그대로 내보내기 때문에 None도 내보내지만,
flatMap은 감싼 타입을 벗겨내기 때문에 None은 없어진다.
def toInt(s: String): Option[Int] = {
try {
Some(Integer.parseInt(s.trim))
} catch {
case e: Exception => None
}
}
scala> val strings = Seq("1", "2", "foo", "3", "bar")
strings: Seq[java.lang.String] = List(1, 2, foo, 3, bar)
scala> strings.map(toInt)
res0: Seq[Option[Int]] = List(Some(1), Some(2), None, Some(3), None)
scala> strings.flatMap(toInt)
res1: Seq[Int] = List(1, 2, 3)
scala> strings.flatMap(toInt).sum
res2: Int = 6
이 중요한 특성을 이용해서 예외처리를 하여 결과값을 연속적으로 사용하는게 가능해진다.
이 특성을 이용하여 Map을 사용할 때도 적용 할 수 있다.
val scalaMap = Map(1 -> "one", 2 -> "two", 3 -> "three")
val list = (1 to scalaMap.size).map(scalaMap.get)
// Vector(Some(one), Some(two), Some(three))
val scalaMap = Map(1 -> "one", 2 -> "two", 3 -> "three")
val list = (1 to scalaMap.size).flatMap(scalaMap.get)
// Vector(one, two, three)
Reference
https://www.includehelp.com/scala/list.aspx
https://blog.baesangwoo.dev/posts/scala-learning-scala-chapter7-1/
https://hamait.tistory.com/606
https://stackoverflow.com/questions/10866639/difference-between-a-seq-and-a-list-in-scala