F# Map
最后修改时间 2025 年 5 月 1 日
本文探讨了如何在 F# 中有效地使用 Map 集合。
在 F# 中，map 是一个不可变的键/值对集合，旨在实现高效的查找和数据关联。与列表或数组不同，Map 通过唯一的键提供对值的快速访问，使其成为结构化数据存储的理想选择。由于 Map 是不可变的，任何修改都会创建一个新的 Map 实例，而不是改变现有的实例，从而确保了数据的一致性和函数式纯粹性。
Map 会按排序顺序维护其键，从而提供可预测的迭代行为和优化的检索性能。它们通常用于关联数据结构，例如配置文件、查找表或需要快速基于键访问的结构化集合。
F# Map 简单示例
以下是一个简单的 Map 示例。
let words = Map [1, "book"; 2, "sky"; 3, "work"; 4, "cloud"] printfn "%A" words printfn "%s" words[1] printfn "%s" words[4]
我们有一个单词 Map。键是整数，值是字符串。
let words = Map [1, "book"; 2, "sky"; 3, "work"; 4, "cloud"]
键与值之间用逗号分隔。键值对之间用分号分隔。
printfn "%A" words
使用 %A 格式说明符，我们会美观地打印 Map。
printfn "%s" words[1] printfn "%s" words[4]
我们打印索引为 1 和 4 的元素。
λ dotnet fsi main.fsx map [(1, "book"); (2, "sky"); (3, "work"); (4, "cloud")] book cloud
F# Map 大小
Count 属性返回 Map 中键值对的数量。
let words = Map [1, "book"; 2, "sky"; 3, "work"; 4, "cloud"]
let n = words.Count
printfn $"The map has {n} elements"
该示例打印 Map 中元素的数量。
F# Map 迭代
在下一个示例中，我们将遍历 Map 的元素。
let words = Map [1, "book"; 2, "sky"; 3, "work"; 4, "cloud"]
printfn "%A" words
words |> Map.iter (fun k v -> printfn ($"{k}: {v}"))
for key in words.Keys do
printfn "%d" key
for value in words.Values do
printfn "%s" value
for e in words do
printfn $"{e.Key}: {e.Value}"
我们提供了两种基本的迭代方式：函数式和命令式。函数式使用 Map.iter 函数，而命令式使用 for 循环。
words |> Map.iter (fun k v -> printfn ($"{k}: {v}"))
Map.iter 是遍历 Map 元素的函数式方式。
for key in words.Keys do
printfn "%d" key
我们遍历 Map 的键。
for value in words.Values do
printfn "%s" value
我们遍历 Map 的值。
for e in words do
printfn $"{e.Key}: {e.Value}"
我们遍历 Map 的键值对。
λ dotnet fsi main.fsx map [(1, "book"); (2, "sky"); (3, "work"); (4, "cloud")] 1: book 2: sky 3: work 4: cloud 1 2 3 4 book sky work cloud 1: book 2: sky 3: work 4: cloud
F# Map.filter
我们可以使用 Map.filter 过滤 Map 元素。
let words =
Map [ 1, "book"
2, "sky"
3, "work"
4, "cloud"
5, "water"
6, "war" ]
words
|> Map.filter (fun _ v -> v.Contains "w")
|> Map.values
|> Seq.iter (printfn "%s")
在程序中，我们找出所有以 'w' 开头的值。
words |> Map.filter (fun _ v -> v.Contains "w") |> Map.values |> Seq.iter (printfn "%s")
我们将一个谓词 lambda 传递给 filter 方法；它检查值是否包含 'w'。结果被传递给 Map.values 来提取所有值。然后，这些值被迭代并打印到控制台。
λ dotnet fsi main.fsx work water war
F# Map Remove
Remove 方法返回一个已移除指定键值对的新 Map。
let words =
Map [ 1, "book"
2, "sky"
3, "work"
4, "cloud"
5, "water"
6, "war" ]
let res = words.Remove 1
printfn "%A" res
printfn "%A" words
在示例中，我们删除了键为 1 的元素。原始 Map 未被更改。
λ dotnet fsi main.fsx map [(2, "sky"); (3, "work"); ... (6, "war")] map [(1, "book"); (2, "sky"); (3, "work"); ... (6, "war")]
F# Map Add
使用 Add，我们向 Map 添加一个新元素。
let words =
Map [ 1, "book"
2, "sky"
3, "work"
4, "cloud"
5, "water"
6, "war" ]
let res = Map.add 7 "falcon" words
printfn "%A" res
printfn "%A" words
我们向 Map 添加了一个新的键值对。
λ dotnet fsi main.fsx map [(1, "book"); (2, "sky"); ... (6, "war"); (7, "falcon")] map [(1, "book"); (2, "sky"); ... (6, "war")]
F# Map.empty
我们可以使用 Map.empty 创建一个空的 Map，然后使用 Add 添加新元素。
type User = {
Name: string
Occupation: string
}
let users =
Map.empty.
Add(1, {Name="John Doe"; Occupation="gardener"}).
Add(2, {Name="Roger Roe"; Occupation="driver"}).
Add(3, {Name="Lucy Smith"; Occupation="teacher"}).
Add(4, {Name="Tom Jones"; Occupation="programmer"})
users |> Map.iter (fun k v -> printfn $"{k}: {v}")
利用 Map.empty，我们创建了一个用户 Map。
λ dotnet fsi main.fsx
1: { Name = "John Doe"
Occupation = "gardener" }
2: { Name = "Roger Roe"
Occupation = "driver" }
3: { Name = "Lucy Smith"
Occupation = "teacher" }
4: { Name = "Tom Jones"
Occupation = "programmer" }
F# Map 列表
在下一个示例中，我们定义了一个 Map 列表。
let fruits1 = Map [ "oranges", 2; "bananas", 3 ]
let fruits2 = Map [ "plums", 4; "kiwis", 5 ]
let all = [ Map[1, fruits1]; Map[2, fruits2] ]
all
|> List.iter (Map.iter (fun k v -> printfn $"{k} {v}"))
printfn "-------------------"
for nested in all do
for e in nested do
printfn $"{e.Key} {e.Value}"
我们定义了两个 Map，并将它们插入到一个列表中。然后以声明式和命令式方式迭代该列表。
all
|> List.iter (Map.iter (fun k v -> printfn $"{k} {v}"))
我们使用 List.iter 和 Map.iter 以声明式方式迭代 Map 列表。
for nested in all do
for e in nested do
printfn $"{e.Key} {e.Value}"
命令式地，我们使用两个 for 循环遍历列表。
λ dotnet fsi main.fsx 1 map [(bananas, 3); (oranges, 2)] 2 map [(kiwis, 5); (plums, 4)] ------------------- 1 map [(bananas, 3); (oranges, 2)] 2 map [(kiwis, 5); (plums, 4)]
在本文中，我们学习了 F# 中的 Map。