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Null 安全性

在進行程式設計時，能夠將資料分組到結構中以便稍後處理是非常有用的。Kotlin 正是為了這個目的而提供了集合（collections）。

Kotlin 具有以下用於將項目分組的集合型別：

集合型別	描述
List	項目的有序集合
Set	項目的唯一無序集合
Map	鍵值對的集合，其中鍵是唯一的，且僅對應到一個值

每種集合型別都可以是可變（mutable）或唯讀（read-only）的。

List

List 按項目新增的順序儲存項目，並允許重複的項目。

要建立唯讀 List（List），請使用 listOf() 函式。

要建立可變 List（MutableList），請使用 mutableListOf() 函式。

建立 List 時，Kotlin 可以推論所儲存項目的型別。若要明確宣告型別，請在 List 宣告後的尖括號 <> 內加上型別：

fun main() { 
    // 唯讀 List
    val readOnlyShapes = listOf("triangle", "square", "circle")
    println(readOnlyShapes)
    // [triangle, square, circle]
    
    // 具有明確型別宣告的可變 List
    val shapes: MutableList<String> = mutableListOf("triangle", "square", "circle")
    println(shapes)
    // [triangle, square, circle]
}

為了防止非預期的修改，您可以將可變 List 指派給 List 來建立該 List 的唯讀檢視：

    val shapes: MutableList<String> = mutableListOf("triangle", "square", "circle")
    val shapesLocked: List<String> = shapes

這也被稱為轉換（casting）。

List 是有序的，因此要存取 List 中的項目，請使用 索引存取運算子 []：

fun main() { 
    val readOnlyShapes = listOf("triangle", "square", "circle")
    println("The first item in the list is: ${readOnlyShapes[0]}")
    // The first item in the list is: triangle
}

若要取得 List 中的第一個或最後一個項目，請分別使用 .first() 和 .last() 函式：

fun main() { 
    val readOnlyShapes = listOf("triangle", "square", "circle")
    println("The first item in the list is: ${readOnlyShapes.first()}")
    // The first item in the list is: triangle
}

.first() 和 .last() 函式是擴充方法的範例。要對物件呼叫擴充方法，請在物件名稱後加上句點 . 並寫下方法名稱。

擴充方法在 中級教學 中有詳細介紹。目前，您只需要知道如何呼叫它們即可。

若要取得 List 中的項目數量，請使用 .count() 函式：

fun main() { 
    val readOnlyShapes = listOf("triangle", "square", "circle")
    println("This list has ${readOnlyShapes.count()} items")
    // This list has 3 items
}

若要檢查某個項目是否在 List 中，請使用 in 運算子：

fun main() {
    val readOnlyShapes = listOf("triangle", "square", "circle")
    println("circle" in readOnlyShapes)
    // true
}

若要從可變 List 中新增或移除項目，請分別使用 .add() 和 .remove() 函式：

fun main() { 
    val shapes: MutableList<String> = mutableListOf("triangle", "square", "circle")
    // 將 "pentagon" 新增到 List
    shapes.add("pentagon") 
    println(shapes)  
    // [triangle, square, circle, pentagon]

    // 從 List 中移除第一個 "pentagon"
    shapes.remove("pentagon") 
    println(shapes)  
    // [triangle, square, circle]
}

Set

List 是有序且允許重複項目的，而 Set 則是無序且僅儲存唯一項目。

要建立唯讀 Set（Set），請使用 setOf() 函式。

要建立可變 Set（MutableSet），請使用 mutableSetOf() 函式。

建立 Set 時，Kotlin 可以推論所儲存項目的型別。若要明確宣告型別，請在 Set 宣告後的尖括號 <> 內加上型別：

fun main() {
    // 唯讀 Set
    val readOnlyFruit = setOf("apple", "banana", "cherry", "cherry")
    // 具有明確型別宣告的可變 Set
    val fruit: MutableSet<String> = mutableSetOf("apple", "banana", "cherry", "cherry")
    
    println(readOnlyFruit)
    // [apple, banana, cherry]
}

您可以在前面的範例中看到，由於 Set 僅包含唯一元素，因此重複的 "cherry" 項目會被捨棄。

為了防止非預期的修改，您可以將可變 Set 指派給 Set 來建立該 Set 的唯讀檢視：

    val fruit: MutableSet<String> = mutableSetOf("apple", "banana", "cherry", "cherry")
    val fruitLocked: Set<String> = fruit

由於 Set 是無序的，您無法存取特定索引處的項目。

若要取得 Set 中的項目數量，請使用 .count() 函式：

fun main() { 
    val readOnlyFruit = setOf("apple", "banana", "cherry", "cherry")
    println("This set has ${readOnlyFruit.count()} items")
    // This set has 3 items
}

若要檢查某個項目是否在 Set 中，請使用 in 運算子：

fun main() {
    val readOnlyFruit = setOf("apple", "banana", "cherry", "cherry")
    println("banana" in readOnlyFruit)
    // true
}

若要從可變 Set 中新增或移除項目，請分別使用 .add() 和 .remove() 函式：

fun main() { 
    val fruit: MutableSet<String> = mutableSetOf("apple", "banana", "cherry", "cherry")
    fruit.add("dragonfruit")    // 將 "dragonfruit" 新增到 Set
    println(fruit)              // [apple, banana, cherry, dragonfruit]
    
    fruit.remove("dragonfruit") // 從 Set 中移除 "dragonfruit"
    println(fruit)              // [apple, banana, cherry]
}

Map

Map 以鍵值對的形式儲存項目。您可以透過引用鍵（key）來存取值（value）。您可以將 Map 想像成菜單。您可以透過找到想吃的食物（鍵）來找到對應的價格（值）。如果您想在不使用數字索引（如 List）的情況下查找值，Map 就非常有用。

• Map 中的每個鍵都必須是唯一的，這樣 Kotlin 才能識別您想要取得哪個值。
• Map 中可以有重複的值。

要建立唯讀 Map（Map），請使用 mapOf() 函式。

要建立可變 Map（MutableMap），請使用 mutableMapOf() 函式。

建立 Map 時，Kotlin 可以推論所儲存項目的型別。若要明確宣告型別，請在 Map 宣告後的尖括號 <> 內加上鍵和值的型別。例如：MutableMap<String, Int>。在此例中，鍵的型別為 String，值的型別為 Int。

建立 Map 最簡單的方法是在每個鍵與其相關的值之間使用 to：

fun main() {
    // 唯讀 Map
    val readOnlyJuiceMenu = mapOf("apple" to 100, "kiwi" to 190, "orange" to 100)
    println(readOnlyJuiceMenu)
    // {apple=100, kiwi=190, orange=100}

    // 具有明確型別宣告的可變 Map
    val juiceMenu: MutableMap<String, Int> = mutableMapOf("apple" to 100, "kiwi" to 190, "orange" to 100)
    println(juiceMenu)
    // {apple=100, kiwi=190, orange=100}
}

為了防止非預期的修改，您可以將可變 Map 指派給 Map 來建立該 Map 的唯讀檢視：

    val juiceMenu: MutableMap<String, Int> = mutableMapOf("apple" to 100, "kiwi" to 190, "orange" to 100)
    val juiceMenuLocked: Map<String, Int> = juiceMenu

要存取 Map 中的值，請使用 索引存取運算子 [] 及其鍵：

fun main() {
    // 唯讀 Map
    val readOnlyJuiceMenu = mapOf("apple" to 100, "kiwi" to 190, "orange" to 100)
    println("The value of apple juice is: ${readOnlyJuiceMenu["apple"]}")
    // The value of apple juice is: 100
}

如果您嘗試使用 Map 中不存在的鍵來存取鍵值對，您將看到 null 值：

fun main() {
    // 唯讀 Map
    val readOnlyJuiceMenu = mapOf("apple" to 100, "kiwi" to 190, "orange" to 100)
    println("The value of pineapple juice is: ${readOnlyJuiceMenu["pineapple"]}")
    // The value of pineapple juice is: null
}

本教學稍後將在 Null 安全性 章節中解釋 null 值。

您也可以使用 索引存取運算子 [] 將項目新增至可變 Map：

fun main() {
    val juiceMenu: MutableMap<String, Int> = mutableMapOf("apple" to 100, "kiwi" to 190, "orange" to 100)
    juiceMenu["coconut"] = 150 // 將鍵 "coconut" 及其值 150 新增至 Map
    println(juiceMenu)
    // {apple=100, kiwi=190, orange=100, coconut=150}
}

要從可變 Map 中移除項目，請使用 .remove() 函式：

fun main() {
    val juiceMenu: MutableMap<String, Int> = mutableMapOf("apple" to 100, "kiwi" to 190, "orange" to 100)
    juiceMenu.remove("orange")    // 從 Map 中移除鍵 "orange"
    println(juiceMenu)
    // {apple=100, kiwi=190}
}

若要取得 Map 中的項目數量，請使用 .count() 函式：

fun main() {
    // 唯讀 Map
    val readOnlyJuiceMenu = mapOf("apple" to 100, "kiwi" to 190, "orange" to 100)
    println("This map has ${readOnlyJuiceMenu.count()} key-value pairs")
    // This map has 3 key-value pairs
}

若要檢查 Map 中是否已包含特定鍵，請使用 .containsKey() 函式：

fun main() {
    val readOnlyJuiceMenu = mapOf("apple" to 100, "kiwi" to 190, "orange" to 100)
    println(readOnlyJuiceMenu.containsKey("kiwi"))
    // true
}

若要獲取 Map 的鍵或值的集合，請分別使用 keys 和 values 屬性：

fun main() {
    val readOnlyJuiceMenu = mapOf("apple" to 100, "kiwi" to 190, "orange" to 100)
    println(readOnlyJuiceMenu.keys)
    // [apple, kiwi, orange]
    println(readOnlyJuiceMenu.values)
    // [100, 190, 100]
}

keys 和 values 是物件屬性（properties）的範例。要存取物件的屬性，請在物件名稱後加上句點 . 並寫下屬性名稱。

屬性在 類別 章節中有更詳細的討論。在目前的教學階段，您只需要知道如何存取它們即可。

若要檢查鍵或值是否在 Map 中，請使用 in 運算子：

fun main() {
    val readOnlyJuiceMenu = mapOf("apple" to 100, "kiwi" to 190, "orange" to 100)
    println("orange" in readOnlyJuiceMenu.keys)
    // true
    
    // 或者，您不需要使用 keys 屬性
    println("orange" in readOnlyJuiceMenu)
    // true
    
    println(200 in readOnlyJuiceMenu.values)
    // false
}

有關您可以使用集合執行的操作的更多資訊，請參閱 集合。

現在您已經了解基本型別以及如何管理集合，接下來是時候探索可以在程式中使用的 控制流 了。

練習

練習 1

您有一個「綠色」數字列表和一個「紅色」數字列表。完成程式碼以列印總共有多少個數字。

fun main() {
    val greenNumbers = listOf(1, 4, 23)
    val redNumbers = listOf(17, 2)
    // 在此編寫您的程式碼
}

範例解答

fun main() {
    val greenNumbers = listOf(1, 4, 23)
    val redNumbers = listOf(17, 2)
    val totalCount = greenNumbers.count() + redNumbers.count()
    println(totalCount)
}

練習 2

您有一組伺服器支援的通訊協定（protocols）。使用者請求使用特定通訊協定。完成程式以檢查所請求的通訊協定是否受支援（isSupported 必須為布林值）。

fun main() {
    val SUPPORTED = setOf("HTTP", "HTTPS", "FTP")
    val requested = "smtp"
    val isSupported = // 在此編寫您的程式碼 
    println("Support for $requested: $isSupported")
}

範例解答

fun main() {
    val SUPPORTED = setOf("HTTP", "HTTPS", "FTP")
    val requested = "smtp"
    val isSupported = requested.uppercase() in SUPPORTED
    println("Support for $requested: $isSupported")
}

練習 3

定義一個 Map，將 1 到 3 的整數對應到其對應的拼字。使用此 Map 來拼出指定的數字。

fun main() {
    val number2word = // 在此編寫您的程式碼
    val n = 2
    println("$n is spelled as '${<在此編寫您的程式碼 >}'")
}

範例解答

fun main() {
    val number2word = mapOf(1 to "one", 2 to "two", 3 to "three")
    val n = 2
    println("$n is spelt as '${number2word[n]}'")
}