区间与数列

在 Kotlin 中，区间（Range）与数列（Progression）用于定义值的序列，支持区间运算符、迭代、自定义步长值以及等差数列。

区间

通过 kotlin.ranges 软件包中的 .rangeTo() 和 .rangeUntil() 函数，你可以轻松创建值的区间。

区间表示具有定义起点和终点的有序值集合。默认情况下，每步递增 1。例如，1..4 表示数字 1、2、3 和 4。

创建方式：

• 闭区间：使用 .. 运算符调用 .rangeTo() 函数。这包含起点值和终点值。
• 半开区间：使用 ..< 运算符调用 .rangeUntil() 函数。这包含起点值，但排除终点值。

例如：

fun main() {
    // 闭区间：包含 1 和 4
    println(4 in 1..4)
    // true
    
    // 半开区间：包含 1，排除 4
    println(4 in 1..<4)
    // false
}

区间在 for 循环迭代中特别有用：

fun main() {
    for (i in 1..4) print(i)
    // 1234
}

要以倒序迭代数字，请使用 downTo 函数代替 ..。

fun main() {
    for (i in 4 downTo 1) print(i)
    // 4321
}

你还可以使用 step() 函数以自定义步长迭代数字，而非默认的步进 1：

fun main() {
    for (i in 0..8 step 2) print(i)
    println()
    // 02468
    for (i in 0..<8 step 2) print(i)
    println()
    // 0246
    for (i in 8 downTo 0 step 2) print(i)
    // 86420
}

数列

整型类型（如 Int、Long 和 Char）的区间可以被视为等差数列。在 Kotlin 中，这些数列由特定类型定义：IntProgression、LongProgression 以及 CharProgression。

数列具有三个基本属性：first 元素、last 元素和一个非零的 step。第一个元素是 first，后续元素是前一个元素加上 step。使用正步进在数列上进行迭代，相当于 Java/JavaScript 中的索引 for 循环。

for (int i = first; i <= last; i += step) {
  // ...
}

当你在迭代区间时隐式创建数列时，该数列的 first 和 last 元素即为区间的端点，且 step 为 1。

fun main() {
    for (i in 1..10) print(i)
    // 12345678910
}

要在区间上定义自定义数列步长，请在区间上使用 step 函数。

fun main() {
    for (i in 1..8 step 2) print(i)
    // 1357
}

数列的 last 元素按以下方式计算：

• 对于正步长：不大于终点值的最大值，且满足 (last - first) % step == 0。
• 对于负步长：不小于终点值的最小值，且满足 (last - first) % step == 0。

因此，last 元素并不总是与指定的终点值相同。

fun main() {
    for (i in 1..9 step 3) print(i) // last 元素为 7
    // 147
}

数列实现了 Iterable<N>（其中 N 分别为 Int、Long 或 Char），因此你可以将它们用于各种集合函数，如 map、filter 等。

fun main() {
    println((1..10).filter { it % 2 == 0 })
    // [2, 4, 6, 8, 10]
}