第
3
章
Scala控制结构
Scala程序中的语句默认是按照书写顺序依次被执行的,这样的语句结构就是顺
序结构。仅有顺序结构还是不够的,因为有时人们需要根据特定的情况有选择地执
行某些语句,这时就需要一种选择结构的语句。另外,有时人们还需要在给定条件
下重复执行某些语句,这时就需要循环结构的语句。有了顺序、选择和循环这三种
基本的结构,就能构建复杂的程序了。本章主要介绍布尔表达式、选择结构、条件表
达式、while循环、for循环、for推导式、块表达式赋值、循环中的break和continue等。
.. 3.1 布尔表达式
选择结构和循环结构都需要使用布尔表达式作为选择和循环的条件。布尔
表达式是由表达式、关系运算符和逻辑运算符按一定的语法规则组成的式子。前
文已介绍过Scala的关系运算符有<(小于)、<=(小于或等于)、==(等于)、>
(大于)、>=(大于或等于)、! =(不等于),逻辑运算符有&&(逻辑与)、||(逻辑
或)、! (逻辑非)。
由于布尔数据类型(Boolean)的数据值只有两个(true和false),所以一个布
尔类型的变量的值只能是true或false,布尔表达式的值也只能取true或false。
布尔表达式举例如下。
scala>var a =true
a: Boolean =true
scala>var b =false
b: Boolean =false
scala>a&&b
res10: Boolean =false
scala>a||b
res11: Boolean =true
.. 3.2 选择结构
3.2.1 单向if选择语句
Scala的if语句与其他语言的if语句相似,可以检测条件并根据其是否为真
来决定是否执行对应的分支。if语句由布尔表达式及之后的语句块组成,具体语
第3章 Scala控制结构 25
法格式如下所示。
if(布尔表达式)
{
语句块 //如果布尔表达式为true 则执行该语句块
}
举例如下所示。
scala>:paste //进入代码块编写模式(paste 模式)
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)
var x =10
if( x <20 ){
println("x <20");
}
// Exiting paste mode, now interpreting
代码编写完成后可按Ctrl+D组合键退出paste模式并执行输入的代码,执行结果如下
所示。
x <20
3.2.2 双向if…else选择语句
if…else语句的语法格式如下所示:
if(布尔表达式){
语句块1 //如果布尔表达式为true 则执行语句块1
}else{
语句块2 //如果布尔表达式为false 则执行语句块2
}
举例如下所示。
scala>:paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)
var x =30;
if (x <20 ){
println("x 小于20");
}
else{
println("x 大于或等于20");
}
// Exiting paste mode, now interpreting
退出paste模式并执行代码,结果如下所示。
x 大于20
x: Int =30
3.2.3 嵌套if…else选择语句
if语句后可以紧跟elseif…else语句,在多个条件下判断语句的执行情况。嵌套if…
26 Spark大数据处理技术与实战(Scala版·微课版)
else语法格式如下。
if(布尔表达式1){
语句块1 //如果布尔表达式1 为true 则执行语句块1
}else if(布尔表达式2){
语句块2 //如果布尔表达式2 为true 则执行语句块2
}else if(布尔表达式3){
语句块3 //如果布尔表达式3 为true 则执行语句块3
}else {
语句块4 //如果以上条件都为false 执行语句块4
}
.. 3.3 条件表达式
Scala的if…else语法结构和Java一样。不过,在Scala中if…else表达式有值,这个值
就是跟在if或else之后的表达式的值。在Scala中,条件表达式的用法举例如下所示。
if (x >0) 1 else -1
上述条件表达式的值是1或-1,具体是哪一个取决于当前程序流中x的值。用户可以
将条件表达式赋值给变量,示例如下。
val s =if (x >0) 1 else -1
这与如下语句的效果一样。
if (x >0) s =1 else s =-1
不过,两者相较而言第一种写法更好,因为它可以用来初始化一个常量,而在第二种写
法当中,s必须是变量,如下所示。
scala>val x =3
x: Int =3
scala>val y =if ( x >1 ) 1 else -1
y: Int =1
.. 3.4 while循环
Scala拥有与Java相同的while循环和do…while循环。while循环的语法格式如下
所示。
while(布尔表达式){
循环体
}
while循环举例如下所示。
scala>:paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)
var i:Int =0 //定义变量
while (i <5){
第3章 Scala控制结构 27
print("hello" +i+" ")
i +=1
}
// Exiting paste mode, now interpreting
代码编写完成后按Ctrl+D 组合键退出paste模式并执行输入的代码,执行结果如下
所示。
hello0 hello1 hello2 hello3 hello4
do…while循环的用法也沿袭Java,如下所示。
do{
循环体
}w
hile(条件语句)
.. 3.5 for循环
Scala的for循环的语法格式如下。
for(控制变量<-可遍历序列){
循环体}
这里的“<-”是for循环的组成部分。for循环是一种遍历型的循环,它会依次遍历有
序集合中的元素,每遍历一个元素就执行一次循环体,遍历完所有元素之后便退出循环。这
种有序集合可以是数组、列表、字符串、元组、集、映射等。for循环的使用方式主要有以下
几种。
(1)使用for(x<-Range)的方式,用法如下。
for(x <-Range ){
循环体}
其中,Range可以是一个数字区间,如itoj,或者iuntilj。左箭头“<-”用于为变量x
赋值。itoj表示的区间是[i,j],iuntilj表示的区间是[i,j),两种形式举例如下。
scala>for (i <-1 to 3) {println(s"Day $i:")}
Day 1:
Day 2:
Day 3:
scala>for (i <-1 until 10) printf("%d ",i)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
(2)使用分号“;”设置多个区间,它将迭代给定区间所有可能的值,示例如下。
scala>for( a <-1 to 2; b <-1 to 2){
println( "a: " +a +" b: " +b) }
运行上述代码得到的输出结果如下。
a: 1 b: 1
28 Spark大数据处理技术与实战(Scala版·微课版)
a: 1 b: 2
a: 2 b: 1
a: 2 b: 2
scala>for( i <-1 to 5 if i%2 !=0;j <-1 to 5 if j%2 ==0 ) println( i +" * " +j +" ="
+i*j)
1 * 2 =2
1 * 4 =4
3 * 2 =6
3 * 4 =12
5 * 2 =10
5 * 4 =20
(3)用for循环遍历数组、列表和集合,示例如下。
scala>val list1=List(3,5,2,1,7) //创建列表
list1: List[Int]=List(3, 5, 2, 1, 7)
scala>for(x <-list1){print(" "+x)}
3 5 2 1 7
(4)在for循环中使用过滤器,示例如下。
scala>for(x <-list1 if x%2==1){print(" "+x)}
3 5 1 7
scala>var bArray=Array("宋爱梅","王志芳","李涛","贾燕青","刘振杰","刘涛")
scala>for(file <-bArray if file.endsWith("涛")){println(file)}
李涛
刘涛
用户可以在for循环中引入已在循环中使用的变量,示例如下。
scala>for(i<-1 to 3; from =4-i; j<-from to 4) print((10*i+j).toString+" ")
13 14 22 23 24 31 32 33 34
【例3-1】 通过索引使用for循环和until关键字遍历数组。
下面需要在交互模式下使用代码块一次运行多条语句。先输入“:paste”并回车进入
paste模式,然后粘贴(写入)代码块。
scala>:paste //进入粘贴模式
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)
var a =Array("hello","Scala")
for (i <-0 until a.length)
println(a(i))
// Exiting paste mode, now interpreting
之后按Ctrl+D组合键结束输入并运行代码块。
hello
Scala
如果想要在遍历元素时隔一个元素执行一下处理操作,则可以采用如下方式。
scala>val b=Array(1,2,3,4,5,6)
第3章 Scala控制结构 29
b: Array[Int]=Array(1, 2, 3, 4, 5, 6)
scala>for (i <-0 until (b.length,2))
| printf("%d ",i)
0 2 4
从数组的尾端开始倒序遍历,语法格式如下。
for(i <-(0 until b.length).reverse)
循环体语句
示例如下。
scala>for (i <-(0 until b.length).reverse)
| printf("%d ",i)
5 4 3 2 1 0
不使用数组下标,直接遍历数组元素的语法格式如下。
for(e <-b)
循环体语句
示例如下。
scala>for(e <-b)
| printf("%d ",e)
1 2 3 4 5 6
注意:变量e将先后被设为b(0)、b(1),以此类推。
【例3-2】 根据给定的整数数组创建一个新的数组,新数组中包括原数组中的全部值
为正数的元素,并以原有顺序排列,之后的元素则是数组中的零或负值,这些元素也以原有
顺序排列,如下所示。
scala>:paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)
import scala.collection.mutable.ArrayBuffer //导入ArrayBuffer 包
val arr =Array(1,3,-3,-5,-7,3,2)
val a =ArrayBuffer[Int]()
val b =ArrayBuffer[Int]()
arr.foreach(arg =>if(arg >0) a +=arg else b +=arg)
a ++=b
a.toArray
// Exiting paste mode, now interpreting
按Ctrl+D组合键退出paste模式并执行代码,结果将如下所示。
a: scala.collection.mutable.ArrayBuffer[Int]=ArrayBuffer(1, 3, 3, 2, -3, -5, -7)
b: scala.collection.mutable.ArrayBuffer[Int]=ArrayBuffer(-3, -5, -7)
.. 3.6 for推导式
for推导式用来创建一个集合,其语法格式如下。
for () yield {}
30 Spark大数据处理技术与实战(Scala版·微课版)
从for推导式的语法格式可以看出,for循环的循环体将以yield开始,每次迭代生成集
合中的一个值,示例如下。
scala>val data =for( i <-1 to 5 ) yield {i}
data: IndexedSeq[Int]=Vector(1, 2, 3, 4, 5)
scala>print(data)
Vector(1, 2, 3, 4, 5)
scala>for(c<-"abcde";i<-0 to 1) yield c+i
res34: IndexedSeq[Int]=Vector(97, 98, 98, 99, 99, 100, 100, 101, 101, 102)
scala>for(c<-"abcde";i<-1 to 2) yield (c+i).toChar
res32: IndexedSeq[Char]=Vector(b, c, c, d, d, e, e, f, f, g)
scala>val data1=for(i<-1 to 5 if i%2 !=0;j <-10 until 11;sum=i+j) yield sum
data1: IndexedSeq[Int]=Vector(11, 13, 15)
scala>val names =Array("小丽", "唐诗涛", "刘涛","杨丽涛", "杨雪涛","杨鹏")
scala>val filteredNames=for(x <-names;if x.contains("涛") && !x.startsWith
("杨")) yield x
scala>filteredNames.foreach(println)
唐诗涛
刘涛
上面的“valfilteredNames=for(x < - names;ifx.contains("涛")&& ! x.
startsWith("杨"))yieldx”的表达式还可以写成下面的式子。
val filteredNames =for {x <-names
if x.contains("涛") && !x.startsWith("杨")
} yield x
即将圆括号中的内容写到花括号中,注意这时要用换行的方式隔开它们,而不是使用分
号(;)。
.. 3.7 块表达式的赋值
在Java中,用花括号({})括起来的语句序列被称为块语句。当需要在选择分支或循环
中放置多个语句时,就需要使用块语句。
在Scala中,块语句包含一系列表达式,其结果也是一个表达式。块中最后一个表达式
的值就是块的值。这个特性对于那些需要分多步完成的初始化常量的操作很有用。如下
所示。
scala>val x0,y0=1
x0: Int =1
y0: Int =1
scala>val x=4;val y=5;
x: Int =4
y: Int =5
scala>import scala.math._ //Scala 中,字符_ 是通配符,类似Java 中的*
scala>val distance ={val dx =x -x0; val dy =y -y0; sqrt(dx * dx +dy * dy);}
distance: Double =5.0
以上代码中块语句的值由最后一个表达式“sqrt(dx* dx+ dy* dy)”的值决定,变
量dx和dy仅为计算所需要的中间值。
第3章 Scala控制结构 31
以scala开头的包,在引入或使用时scala可以被省略。
scala>import math._
scala>sqrt(2)
res0: Double =1.4142135623730951
.. 3.8 循环中的break和continue语句
在Scala中,类似Java的break、continue关键字被移除了。如果一定要实现Java中
break和continue关键字的功能,就需要使用scala.util.control包中Break类的breakable
静态类和break()方法,具体使用方法如下。
(1)导入Breaks包importscala.util.control.Breaks._。
(2)使用breakable静态类将for表达式包起来。
(3)在for表达式中需要退出循环的地方添加break()方法。
【例3-3】 使用for循环打印1~100的数字,如果数字到达50则退出for循环。
scala>:paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)
import scala.util.control.Breaks._
breakable{
for(i <-1 to 100) {
if(i >=50) break()
else print(i+",")
}
} // Exiting paste mode, now interpreting
按Ctrl+D组合键退出paste模式并执行代码,结果如下所示。
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,
30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,
continue功能的实现与break类似,但有一点不同:实现break功能是用breakable静
态类将整个for表达式包起来,而实现continue功能只需要用breakable静态类将for表达
式的循环体包起来就可以了,具体示例如下。
【例3-4】 打印1~100的数字,使用for循环遍历这些数字,如果数字能整除2,则将之
跳过。
scala>:paste
// Entering paste mode (ctrl-D to finish)
import scala.util.control.Breaks._
for(i <-1 to 100 ) {
breakable{
if(i %2 ==0) break()
else print(i+",")
}
}
32 Spark大数据处理技术与实战(Scala版·微课版)
// Exiting paste mode, now interpreting
按Ctrl+D组合键退出paste模式并执行代码,结果如下所示。
1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,27,29,31,33,35,37,39,41,43,45,47,49,51,53,
55,57,59,61,63,65,67,69,71,73,75,77,79,81,83,85,87,89,91,93,95,97,99,
.. 3.9 习 题
1.有一个包含10个元素的数组,第一个元素的值是3,后面每个元素的值都是前面一
个元素的两倍加1,打印这个数组,然后将数组中奇数元素和偶数元素位置互换。
2.输入一个整数,将这个整数的所有约数放入一个数组,打印此数组。
3.请写出一个for循环,用i表示循环的变量,通过Range生成0~20的数字,并循环
打印出0~20这些数字中的奇数。
4.请写出一个for循环,用i表示循环的变量,通过Range生成0~20的数字,并循环
打印出0~20这些数字中的偶数(包括20)。
5.请使用嵌套for循环打印九九乘法表。