Kotlin集合

Kotlin的集合（Collections）是处理数据结构的核心工具，提供了高效、类型安全的方式来存储和操作数据组。Kotlin集合基于Java集合框架，但通过扩展函数和不可变/可变设计增强了功能。本文将全面介绍Kotlin集合的分类、操作及实际应用。

概述

Kotlin集合分为两大类：

• **不可变集合（Immutable Collections）**：创建后内容不可修改（如`List`、`Set`、`Map`的默认接口）。
• **可变集合（Mutable Collections）**：支持动态增删元素（如`MutableList`、`MutableSet`、`MutableMap`）。

Kotlin通过扩展函数（如`filter`、`map`）为集合提供函数式编程支持。

集合分类

1. 列表（List）

列表是有序集合，允许重复元素。

不可变列表示例：

  
val colors: List<String> = listOf("Red", "Green", "Blue")  
println(colors[1])  // 输出: Green

可变列表示例：

  
val mutableColors: MutableList<String> = mutableListOf("Red", "Green")  
mutableColors.add("Blue")  
println(mutableColors)  // 输出: [Red, Green, Blue]

2. 集合（Set）

集合是无序且不重复的集合。

不可变集合示例：

  
val uniqueNumbers: Set<Int> = setOf(1, 2, 3, 3)  
println(uniqueNumbers)  // 输出: [1, 2, 3]

3. 映射（Map）

映射存储键值对，键唯一。

不可变映射示例：

  
val capitals: Map<String, String> = mapOf("USA" to "Washington", "France" to "Paris")  
println(capitals["France"])  // 输出: Paris

集合操作

Kotlin提供丰富的操作函数：

• 过滤：`filter { it > 2 }`
• 映射：`map { it * 2 }`
• 聚合：`sum()`, `average()`

示例：

  
val numbers = listOf(1, 2, 3, 4)  
val evenSquares = numbers.filter { it % 2 == 0 }.map { it * it }  
println(evenSquares)  // 输出: [4, 16]

实际案例

场景：统计文本词频

  
fun countWords(text: String): Map<String, Int> {  
    return text.split("\\s+".toRegex())  
        .groupingBy { it }  
        .eachCount()  
}  

val result = countWords("hello world hello kotlin")  
println(result)  // 输出: {hello=2, world=1, kotlin=1}

性能考虑

使用集合时需注意：

• 链式操作（如`filter.map`）会创建中间集合，可用`序列（Sequence）`优化。
• 频繁增删时选择`LinkedList`（通过`java.util.LinkedList`）。

序列示例：

  
val largeList = (1..1_000_000).toList()  
val result = largeList.asSequence().filter { it % 2 == 0 }.map { it * 2 }.toList()

可视化：集合层次结构

classDiagram Collection <|-- List Collection <|-- Set Collection <|-- Map List <|-- MutableList Set <|-- MutableSet Map <|-- MutableMap

总结

Kotlin集合通过不可变/可变设计和扩展函数，提供了安全且灵活的数据操作方式。掌握集合的分类、操作及性能优化技巧，能显著提升代码质量。