Scala：for 循环遍历形式基本简单介绍（基础，高级，for-yield，特殊场景）

一、基础遍历形式

1. 遍历范围（Range）

• 语法：使用 to（闭区间）或 until（左闭右开区间）。
• 示例：

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  // 遍历 1 到 3（包含 3）
  for (i <- 1 to 3) {
    println(i) // 输出 1, 2, 3
  }
  
  // 遍历 1 到 2（不包含 3）
  for (i <- 1 until 3) {
    println(i) // 输出 1, 2
  }

2. 遍历集合（List/Array/Set等）

• 语法：直接遍历集合中的每个元素。
• 示例：

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  val fruits = List("Apple", "Banana", "Orange")
  
  for (fruit <- fruits) {
    println(fruit) // 依次输出每个水果名
  }

二、高级遍历形式

1. 多生成器（嵌套循环）

• 语法：多个 <- 生成器，实现嵌套循环（笛卡尔积）。
• 示例：

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  val colors = List("Red", "Blue")
  val sizes = List("S", "L")
  
  for {
    color <- colors
    size  <- sizes
  } {
    println(s"$color-$size") // 输出 Red-S, Red-L, Blue-S, Blue-L
  }

2. 条件过滤（Guard 守卫）

• 语法：用 if 在生成器后添加过滤条件。
• 示例：

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  val nums = List(1, 2, 3, 4, 5)
  
  for {
    n <- nums
    if n % 2 == 0  // 只保留偶数
    if n > 2       // 多重条件（等效于 &&）
  } {
    println(n) // 输出 4
  }

3. 模式匹配解构

• 语法：在生成器中直接解构元组、Case Class 等。
• 示例：

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  val pairs = List((1, "A"), (2, "B"), (3, "C"))
  
  // 解构元组
  for ((num, char) <- pairs) {
    println(s"$num-$char") // 输出 1-A, 2-B, 3-C
  }

三、生成新集合（for-yield）

1. 基础用法

• 语法：for 后必须加 yield，生成新集合。
• 示例：

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  val nums = List(1, 2, 3)
  val doubled = for (n <- nums) yield n * 2  // List(2, 4, 6)

2. 复杂转换

• 示例：结合多生成器、过滤和模式匹配。

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  val pairs = List(("A", 1), ("B", 2), ("C", 3))
  
  val result = for {
    (char, num) <- pairs  // 解构元组
    if num > 1            // 过滤条件
    suffix <- List("X", "Y")  // 嵌套生成器
  } yield s"$char$num$suffix"
  
  // 结果：List("B2X", "B2Y", "C3X", "C3Y")

四、特殊场景

1. 遍历 Option 类型

• 用途：优雅处理可能为 None 的值。
• 示例：

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  val a: Option[Int] = Some(2)
  val b: Option[Int] = Some(3)
  
  val sum = for {
    x <- a  // 若 a 是 None，直接返回 None
    y <- b
  } yield x + y  // Some(5)

2. 遍历 Map

• 语法：遍历键值对（每个元素是 (K, V) 元组）。
• 示例：

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  val map = Map("A" -> 1, "B" -> 2)
  
  for ((k, v) <- map) {
    println(s"Key: $k, Value: $v")
  }

五、底层原理

Scala 的 for 循环会被编译器转换为 map、flatMap 和 filter 的组合：

• 单生成器 + yield：

  scala复制代码

  for (x <- list) yield f(x)
  // 等价于
  list.map(x => f(x))

• 多生成器 + 过滤：

  scala复制代码

  for {
    x <- list1
    y <- list2
    if cond
  } yield f(x, y)
  // 等价于
  list1.flatMap(x => list2.filter(y => cond).map(y => f(x, y)))

六、常见错误

1. 忘记 yield：

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   // 错误：返回 Unit，不会生成新集合
   val result = for (n <- List(1,2)) { n * 2 }
   // 正确：加 yield
   val result = for (n <- List(1,2)) yield n * 2

2. 守卫位置错误：

   scala复制代码

   // 错误：if 必须跟在生成器后
   for (n <- List(1,2); if n > 1; m <- List(3,4)) yield m

总结

• 基础：范围遍历、集合遍历。
• 进阶：多生成器、过滤、模式匹配。
• 生成集合：必须用 yield，类型与输入一致。
• 底层：转换为 map/flatMap/filter，理解性能影响。