區間與數列

區間 (Ranges) 與數列 (progressions) 定義了 Kotlin 中的值序列，支援區間運算子、迭代、自訂步長以及等差數列。

區間

Kotlin 讓您可以使用 kotlin.ranges 套件中的 .rangeTo() 與 .rangeUntil() 函式輕鬆建立值區間。

區間表示一組具有定義起始和結束值的有序值集合。預設情況下，每一步都會遞增 1。例如，1..4 代表數字 1、2、3 和 4。

若要建立：

• 閉區間 (closed-ended range)，請搭配 .. 運算子呼叫 .rangeTo() 函式。這會包含起始值和結束值。
• 開區間 (open-ended range)，請搭配 ..< 運算子呼叫 .rangeUntil() 函式。這會包含起始值但不包含結束值。

例如：

fun main() {
    // 閉區間：包含 1 和 4
    println(4 in 1..4)
    // true
    
    // 開區間：包含 1，不包含 4
    println(4 in 1..<4)
    // false
}

區間對於在 for 迴圈中進行迭代特別有用：

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

若要以反序迭代數字，請使用 downTo 函式而非 ..。

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

您也可以使用 step() 函式以自訂步長迭代數字，而非預設的遞增 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
}

數列

Int、Long 和 Char 等整數型別的區間可以被視為 等差數列。在 Kotlin 中，這些數列是由特殊型別定義的：IntProgression、LongProgression 和 CharProgression。

數列具有三個基本屬性：first 元素、last 元素和一個非零的 step。第一個元素是 first，後續元素是前一個元素加上 step。以正步長迭代數列相當於 Java/JavaScript 中的索引 for 迴圈。

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

當您透過迭代區間隱式建立數列時，該數列的 first 和 last 元素是區間的端點，且 step 為 1。

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

若要定義自訂數列步長，請在區間上使用 step 函式。

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

數列的 last 元素計算方式如下：

• 正步長：不大於結束值且滿足 (last - first) % step == 0 的最大值。
• 負步長：不小於結束值且滿足 (last - first) % step == 0 的最小值。

因此，last 元素並不總是與指定的結束值相同。

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

數列實作了 Iterable<N>（其中 N 分別為 Int、Long 或 Char），因此您可以在各種 集合函式（如 map、filter 等）中使用它們。

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