ScalaScala之Numbers

Posted 2020-08-28 leesf

一、前言

　　前面已经学习了Scala中的String，接着学习Scala的Numbers。

二、Numbers

　　在Scala中，所有的数字类型，如Byte，Char，Double，Float，Int，Long，Short都是对象，这七种数字类型继承AnyVal特质，这七种数字类型与其在Java中有相同的范围，而Unit和Boolean则被认为是非数字值类型，Boolean有false和true两个值，你可以获取到各个数字类型的最值。

　　

　　复杂的数字和日期

　　如果需要更强大的数类，可以使用spire，scalalab。

　　如果需要更强大的日期类，可以使用Joda Time，nscala-time。

　　2.1 从字符串中解析数字

　　1. 问题

　　你想要将字符串类型转化为数字类型。

　　2. 解决方案

　　使用String的to*方法即可将String转化为相应的数字。

　　

　　当无法进行转化时，to*方法可能会抛出NumberFormatException异常。

　　

　　可以直接使用字符串来创建BigInt和BigDecimal实例（也可能会抛出异常）

　　

　　处理基和基数

　　如果在计算时不以10为基（十进制）进行计算，而要使用其他进制，此时Int类的toInt方法不允许传入基和基数，此时需要使用parseInt方法，parseInt可将字符串转化为在指定进制下的值

　　

　　也可以使用隐式转化来完成上述的功能

　　

　　3. 讨论

　　由于在Scala中没有受检查异常，因此你不需要在方法中声明throws NumberFormatException。但是为了使调用者明白该方法可能会抛出异常，你可以使用throws注解　

@throws(classOf[NumberFormatException])
def toInt(s: String) = s.toInt

　　更通常而言，在Scala中使用Option/None/Some进行模式匹配来处理　　

def toInt(s: String):Option[Int] = {
    try {
        Some(s.toInt)
    } catch {
        case e: NumberFormatException => None
    }
}        

　　此时你就可以使用不同的方法来调用toInt方法　　

println(toInt("1").getOrElse(0)) // 1
println(toInt("a").getOrElse(0)) // 0

　　另外一种使用方法就是使用匹配表达式　　

toInt(aString) match {
    case Some(n) => println(n)
    case None => println("Boom! That wasn\'t a number.")
}

　　也可以使用如下直接提取出值　

val result = toInt(aString) match {
    case Some(x) => x
    case None => 0 
}

　　2.2 数字类型间的转化

　　1. 问题描述

　　你想要从一种数字类型转化为另一种数字类型，如从Int到Double。

　　2. 解决方案

　　不同于Java使用cast方法，Scala中可以直接使用数字类型提供的to*方法。

　　

　　3. 讨论

　　在Java中，需要强制转化来将double类型转化为int类型　

int a = (int) 100.00;

　　但是在Scala中，使用to*方法即可完成上述转化，如果你想要避免转化错误，你可以使用isValid方法来测试是否可以转化

　　

　　2.3 重写默认类型

　　1. 问题描述

　　当你给变量赋值时，Scala会自动给变量赋予相应的类型，当你创建数字字段时，你需要重写默认的类型。

　　2. 解决方案

　　如果你将1赋值给变量a，那么a默认为Int类型

　　

　　下面例子重写了默认类型

　　

　　另一种方法是用类型注释变量

　　

　　也可以在等号左边进行定义

　　

　　你也可以在数字前面添加0x或0X来创建十六进制整形

　　

　　3. 讨论

　　当创建对象实例时，应该注意如下语法结构

var [name]:[Type] = [initial value]

　　在初始化数字类型的var字段时，可以使用占位符，其值默认为0，占位符仅仅只在类定义时有效，其他时候则不行，如在方法内部定义不起作用

class Foo {
    var a: Short = 0 // 定义初始值
    var b: Short = _ // 默认为0
}

　　但在方法中，可以使用如下方法　　

var name = null.asInstanceOf[String]

　　当然更好的办法是使用Option/None/Some模式匹配，这样可以避免空值

　　2.4 替换++、--

　　1. 问题描述

　　在其他语言中，你可以使用++、--来增1、减1，然而，在Scala中没有++、--操作符

　　2. 解决方案

　　由于val类型变量是不可变的，所以不能进行加法或减法的操作，但是var类型是可变，可以使用+=、-=方法来进行加法或减法

　　

　　同理，也可以使用*=、/=方法进行乘法、除法操作

　　

　　值得注意的是+=、-=、*=、/=都不是操作符，而是方法，他们是var型Int变量上实现的方法。

　　3. 讨论

　　在其他数字类型上也可以使用+=、-=、*=、/=方法

　　

　　2.5 比较浮点数

　　1. 问题描述

　　你需要比较两个浮点数，但在其他一些编程语言中，它们应该是相等的两个浮点数

　　2. 解决方案

　　在Java和许多其他语言，你可以通过创建一个指定比较精度的方法来决这个问题，下面是约等于方法　　

def ~=(x: Double, y: Double, precision: Double) = {
    if ((x - y).abs < precision) true else false
}

　　

　　3. 讨论

　　当进行浮点数计算时，0.1 + 0.1等于0.2，但是0.1 + 0.2不等于0.3

　　

　　这种细小的错误使得比较两个浮点数成为真正的问题。

　　

　　因此，你需要自定义比较精度的函数来比较两个浮点数是否相等，你可以定义隐式转化，然后在需要是引入即可。或者将方法放在object对象中，这样可以直接调用　　

object MathUtils {
    def ~=(x: Double, y: Double, precision: Double) = {
        if ((x - y).abs < precision) true else false
}

　　然后直接通过MathUtils调用~=方法进行比较　

println(MathUtils.~=(a, b, 0.000001))

　　2.6 处理大数

　　1. 问题描述

　　你正在编写需要使用非常大的整数或十进制数的应用程序

　　2. 解决方案

　　你可以使用BigInt或BigDecimal类

　　

　　不同于其在Java的对应类，这些类支持所有你使用数字类型的操作符

　　

　　你也可以把它们转化为其他数字类型

　　

　　为了避免错误，也可以在转化之前进行测试

　　

　　3. 讨论

　　虽然Scala中的BigInt和BigDecimal是由Java中的BigInt和BigDecimal支持的，但是Scala中的类使用更为简便，并且它们是可变的，可以像其他数字类型一样操作。

　　2.7 生成随机数

　　1. 问题描述

　　你需要创建随机数，如测试应用程序、执行模拟以及许多其他情况

　　2. 解决方案

　　使用scala.util.Random来创建随机数

　　

　　你可以指定随机生成数字的最大值

　　

　　上述示例将会生成[0-99]之间的数字，你也可以生成随机Float（0.0到1.0之间的浮点数）

　　

　　也可以生成随机Double（0.0到1.0之间的浮点数）

　　

　　你也可以在创建Random时指定seed值，也可以之后调用setSeed方法进行设置

　　

　　3. 讨论

　　Random类可以应对所有通常的使用，包括生成数字、设置最大值、设置seed值，也可以生成随机字符

　　

　　Scala可以生成一段随机长度的数字，在测试时非常有用

　　

　　也可以生成随机长度的浮点数

　　

　　2.8 创建数字范围，列表或数组

　　1. 问题描述

　　你需要创建一个数字范围、列表或数组，如for循环或用于测试目的

　　2. 解决方案

　　使用Int类的方法来创建一个数字Range

　　

　　也可以自定义间距

　　

　　3. 讨论

　　在Scala中可以很轻易的创建数字范围，并且可以很轻易的将其转化为列表或者数组类型

　　

　　更好的方式如下

　　

　　2.9 格式化数字和货币

　　1. 问题描述

　　你想要格式化数字和货币来控制小数点和逗号，特别是用于打印输出。

　　2. 解决方案

　　对于简单的数字格式化，可以采用前篇博文提到的f字符串插值

　　

　　添加逗号的一种简单方法是调用java.text.NumberFormat类的getIntegerInstance方法

　　

　　在使用getIntegerInstance方法的时候可以指定地区

　　

　　在处理浮点数时可以使用getInstance方法

　　

　　对于货币格式，可以使用getCurrencyInstance方法

　　

　　下面方法可以处理国际化货币

　　

　　3. 讨论

　　主要讨论了使用Java的相关类来格式化数字和货币，也可以使用BigDecimal来处理货币的格式问题。

三、总结

　　本篇博文学习了数字类的相关操作，可以看到Scala相比于Java简易很多，与Java也是无缝兼容的。也谢谢各位园友的观看~