kotlin - Kotlin 中的 Python 列表、集合和映射推导等价物是什么？

Question

在 Python 中，映射和集合有列表推导和类似的构造。在 Kotlin 中，任何具有相似名称的文档中都没有任何内容。

这些理解的等价物是什么？例如，在 Python 3 Patterns, Recipes and Idioms 中找到的那些.其中包括对以下内容的理解:

• 列表
• 设置
• 字典

注意: 这个问题是作者有意编写和回答的 (Self-Answered Questions)，因此出现了对 Kotlin 常见问题的惯用答案在 SO。

Answer 1

以 Python 3 Patterns, Recipes and Idioms 为例我们可以使用简单的模式将每一个转换为 Kotlin。 Python 版本的列表推导包含 3 个部分:

1. 输出表达式
2. 输入列表/序列和变量
3. 可选谓词

这些与 Kotlin 对集合类的功能扩展直接相关。输入序列，后跟 filter lambda 中的可选谓词，后跟 map lambda 中的输出表达式。所以对于这个 Python 示例:

# === PYTHON

a_list = [1, 2, 3, 4, 5, 6]

#                    output | var | input   | filter/predicate 
even_ints_squared = [ e*e  for e in a_list  if e % 2 == 0 ]

print(even_ints_squared)
# output: [ 4, 16, 36 ]

变成

// === KOTLIN

var aList = listOf(1, 2, 3, 4, 5, 6)

//                    input      |   filter      |       output              
val evenIntsSquared = aList.filter { it % 2 == 0 }.map { it * it }

println(evenIntsSquared)
// output: [ 4, 16, 36 ]  

请注意，在 Kotlin 版本中不需要该变量，因为在每个 lambda 中都使用了隐含的 it 变量。在 Python 中，您可以使用 () 而不是方括号将它们变成惰性生成器:

# === PYTHON

even_ints_squared = ( e**2 for e in a_list if e % 2 == 0 )

在 Kotlin 中，通过函数调用 asSequence() 更改输入，更明显地将其转换为惰性序列:

// === KOTLIN

val evenIntsSquared = aList.asSequence().filter { it % 2 == 0 }.map { it * it }

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Kotlin 中的嵌套推导是通过将一个嵌套在另一个的 map lambda 中创建的。例如，从 PythonCourse.eu 中获取此样本在 Python 中稍微更改为同时使用集合和列表推导:

# === PYTHON

noprimes = {j for i in range(2, 8) for j in range(i*2, 100, i)}
primes = [x for x in range(2, 100) if x not in noprimes]
print(primes)
# output: [2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97]

变成:

// === KOTLIN

val nonprimes = (2..7).flatMap { (it*2..99).step(it).toList() }.toSet()
val primes = (2..99).filterNot { it in nonprimes }
print(primes)    
// output: [2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97]

请注意，嵌套推导会生成一个列表列表，该列表使用 flatMap() 转换为平面列表，然后使用 toSet() 转换为集合。此外，Kotlin 范围是包容性的，而 Python 范围是独占的，因此您会看到范围中的数字略有不同。

您还可以在 Kotlin 中使用带有协同程序的 sequence 生成器来生成值，而无需调用 flatMap() 或 flatten():

// === KOTLIN

val nonprimes = sequence {
    (2..7).forEach { (it*2..99).step(it).forEach { value -> yield(value) } }
}.toSet()
val primes = (2..99).filterNot { it in nonprimes }

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引用的 Python 页面中的另一个示例是生成矩阵:

# === PYTHON

matrix = [ [ 1 if item_idx == row_idx else 0 for item_idx in range(0, 3) ] for row_idx in range(0, 3) ]
print(matrix)
# [[1, 0, 0], 
#  [0, 1, 0], 
#  [0, 0, 1]] 

在 Kotlin 中:

// === KOTLIN

val matrix = (0..2).map { row -> (0..2).map { col -> if (col == row) 1 else 0 }}
println(matrix)
// [[1, 0, 0], 
//  [0, 1, 0], 
//  [0, 0, 1]]  

或者在 Kotlin 中代替列表，您也可以生成数组:

// === KOTLIN

val matrix2 = Array(3) { row -> 
                          IntArray(3) { col -> if (col == row) 1 else 0 } 
                       }

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集合推导的另一个例子是生成一组唯一的正确大小写的名称:

# === PYTHON

names = [ 'Bob', 'JOHN', 'alice', 'bob', 'ALICE', 'J', 'Bob' ]

fixedNames = { name[0].upper() + name[1:].lower() for name in names if len(name) > 1 }

print(fixedNames)
# output: {'Bob', 'Alice', 'John'}

被翻译成 Kotlin:

// === KOTLIN

val names = listOf( "Bob", "JOHN", "alice", "bob", "ALICE", "J", "Bob" )

val fixedNames = names.filter { it.length > 1 }
       .map { it.take(1).toUpperCase() + it.drop(1).toLowerCase() }
       .toSet()

println(fixedNames)
// output: [Bob, John, Alice]

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而且 map 理解的例子有点奇怪，但也可以在 Kotlin 中实现。原文:

# === PYTHON

mcase = {'a':10, 'b': 34, 'A': 7, 'Z':3}

mcase_frequency = { k.lower() : mcase.get(k.lower(), 0) + mcase.get(k.upper(), 0) for k in mcase.keys() }

print(mcase_frequency)
# output: {'a': 17, 'z': 3, 'b': 34}

还有转换后的，这里写得更“罗嗦”，以便更清楚地了解发生了什么:

// === KOTLIN

val mcase = mapOf("a" to 10, "b" to 34, "A" to 7, "Z" to 3)

val mcaseFrequency = mcase.map { (key, _) ->
    val newKey = key.toLowerCase()
    val newValue = mcase.getOrDefault(key.toLowerCase(), 0) +
                   mcase.getOrDefault(key.toUpperCase(), 0)
    newKey to newValue
}.toMap()

print(mcaseFrequency)
// output: {a=17, b=34, z=3}

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进一步阅读:

• Kotlin 比列表/集合/映射推导式更强大，因为您可以对这些集合类型进行广泛的功能转换。见 What Java 8 Stream.collect equivalents are available in the standard Kotlin library?更多示例。
• 见 Get Factors of Numbers in Kotlin这显示了 Python 理解与 Kotlin 的另一个示例。
• 见 Kotlin Extensions Functions for Collections在 API 引用指南中。