你好，集合

It is better to have 100 functions operate on one data structure than 10 functions on 10 data structures. —- Alan J. Perlis

100 个函数操作 1 种数据结构，比 10 个函数操作 10 种数据结构要好 —- Alan J. Perlis

" class="reference-link">Clojure 提供的基本数据结构 [1]

• list
• vector
• map
• set

而上述 4 种数据结构我们都称之为集合（collection）

集合就是把一些东西放在一起，打个包裹，方便管理。

它们各有特色：

• list 是 Clojure 中最为简单的数据结构
• vector 和 list 相似，它支持高效的随机访问
• map 是一种 “键值对” （Key-Value），在以后的文章中会详细介绍这种数据结构
• set 是一种不能出现重复元素的集合

然而由于篇幅限制和本人水平有限，并不能详尽的说明每一种集合的每一种用法

以 list 和 vector 作简要介绍

更为详细的内容可以查阅相关 API [2] > 文档

好吧，读完上面的东西你可能想说：什么玩意儿

没事儿，文字描述总是很枯燥，我们更倾向于使用代码来向你介绍，我们使用 list 函数来创建一个 list （列表）

=> (list "hello" "list")
("hello" "list")

如你所见， list 函数的返回值就是一个 list

它的“样子”看起来很眼熟，没错，一个列表里的每一个内容称之为元素

而元素被小括号包围，这就构成了一个列表

此例中的这个 list 包含两个元素 —- 字符串"hello" 和字符串 "list"

你也许已经注意到了，Clojure 语言本身就使用这种数据结构来表示语言本身

使用自身的数据结构来表示自身，这种特征我们给它单独取一个名字，以表示高端，称之为 “同像性” [3] ，又称 “ 代码即数据 ”

（如果你学习过编译相关的知识，你就能立刻发现这种做法的意义。Clojure 和所有的 Lisp 一样，直接使用语法树作为语言本身， 这也是宏（Macro）功能的基础）

—- 单引号 ‘" class="reference-link">Clojure 还提供了一个语法糖 [4] —- 单引号 ‘

它的功能是阻止求值

它的非语法糖形式是 quote

我们知道，在 Clojure 中，位于括号的第一个位置的元素会被认为是一个函数

如果我们使用阻止求值 quote 或者它的语法糖 '，就可以阻止试图求值一切的 Clojure 的一次求值

quote 的返回值是你阻止求值的代码本身（ 同时也是数据 ）

=> (quote ("hello" "list"))
("hello" "list")

=> '("hello" "list")
("hello" "list")

如果不进行阻止求值，那么由于 “hello” 在括号的第一个位置，会被认为是一个函数

然而我们并没有这个函数，自然也就无法得到值，此时程序扔出一个错误

=> ("hello" "list")
ClassCastException java.lang.String cannot be cast to clojure.lang.IFn

;意为：某个 String（即字符串）无法被作为 IFn（即函数）来使用

说了一大堆，这和我们的 list 有什么关系呢？

由于语言本身即是一个 list 所以如果阻止它求值，那么我们得到的就是一个 list

所以在某种意义上，上面我们展示的三句代码的效果是相同的

又叙述了一大段的文字说明，你可能会发出这样的疑问，那么这又有什么屁用呢？

我们可以对这个 list 进行操作

这里介绍几个常用的操作：

first 和 second 函数分别用来取出集合中的第一个或第二个元素

• 使用 first

=> (first '("hello" "list"))
hello

• 使用 second

=> (second '("hello" "list"))
list

rest 函数用来返回除了 first 之后的元素，并以 list 的形式作为返回

=> (rest '("hello" "list"))
("list")

nth 函数用来取出指定位置的元素，要取第几个元素的索引值放在第三个参数的位置

=> (nth '("hello" "list") 0)
hello

注意，在大多数程序语言中，索引是以 0 开始的，也就是第一个元素的编号为 0，第二个元素的编号为 1 …

和我们的直觉一样，list 是可以嵌套的，这样就使得你可以创造更为复杂的结构

我们来看一下如何操作嵌套结构

• 获取list的第一个元素

=> (first '(("屠龙宝刀" "点击就送") "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑"))
("屠龙宝刀" "点击就送")

• 获取list的第一个元素的最后一个元素

=> (second (first '(("屠龙宝刀" "点击就送") "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑")))
点击就送

我们来讲解一下上面第二句代码

首先我们有了一个拥有 5 个元素的列表

'(("屠龙宝刀" "点击就送") "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑"))

这里我们注意，使用 ' 会导致它之后的一个括号中的所有内容都被阻止求值，所以在内层的列表无需再次使用 '

但如果直接使用 list 函数则会出现错误

=> (list ("屠龙宝刀" "点击就送") "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑")
ClassCastException java.lang.String cannot be cast to clojure.lang.IFn

五个元素分别为

　0号 (“屠龙宝刀” “点击就送”)列表也可以作为一个元素（实际上任意表达式都可以作为元素） 　1号 “激光剑”
　2号 “无尽之刃” 　3号 “传送枪”
*　4号 “物理学圣剑”

在它的外面我们套了一层函数 first

(first '(("屠龙宝刀" "点击就送") "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑"))

first 函数的返回值，等于它的参数的第一个位置所存放的元素

即为 (“屠龙宝刀” “点击就送”)

把这个值作为外层的 second 函数的参数

所以我们就得到了类似的效果

(second '("屠龙宝刀" "点击就送"))

于是取第二个位置，结果为 “点击就送”

（至于字符串显示出来是否还有双引号，不同的环境的结果不同）

下面我们来看一下 vector

我们可以使用 vector 函数来创建一个 vector

=> (vector "hello" "vec")
["hello" "vec"]

注意到 vector 看起和 list 有所不同，它使用中括号来包围元素

这也是我们简便生成它的语法

=> ["hello" "vec"]
["hello" "vec"]

这里并不需要使用阻止求值

还记得本文第一句来自于第一位图灵奖得主 Alan J. Perlis 的格言么？

我们刚学到的可以用于 list 的函数也可以用于 vector

=> (first ["hello" "vec"])
hello

=> (second ["hello" "vec"])
vec

=> (rest ["hello" "vec"])
("vec") ;虽然这里我们使用 rest 操作的是 vector，但 rest 仍任返回 list 形式

=> (nth ["hello" "vec"] 1)
vec

同样可以嵌套

=> (second (first [["屠龙宝刀" "点击就送"] "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑"]))
点击就送

我们甚至可以在 vector 里嵌套 list，或者在 list 里面嵌套 vector

=> (second (first ['("屠龙宝刀" "点击就送") "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑"]))
点击就送

=> (second (first '(["屠龙宝刀" "点击就送"] "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑")))
点击就送

这多亏了不同的数据结构使用了同一套抽象

我们得以用统一的形式（同一函数）来操作不同的数据结构，让你好似在操作同一种数据结构

list 和 vector 有很多共同点，就如同已经向你展示的一样，但 ector 拥有一些其它特性

使用 subvec 函数来取出指定起止位置的内容

后两个参数分别表示起止的索引位置（不包括结束位置元素）

=> (subvec [["屠龙宝刀" "点击就送"] "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑"] 1 3)
["激光剑" "无尽之刃"]

这个例子给出的起止位置为 1 3，不包括结束位置的元素，于是从 1 开始取到 2
结果组成一个 vector 作为返回值

使用 assoc 来 “改变” 指定位置的内容

后两个参数分别是要 “改变” 的元素的位置，和改变后的值，返回 “改变” 后的结果

=> (assoc [["屠龙宝刀" "点击就送"] "激光剑" "无尽之刃" "传送枪" "物理学圣剑"] 1 "lightsaber")
[["屠龙宝刀" "点击就送"]
"lightsaber"
"无尽之刃"
"传送枪"
"物理学圣剑"]

注意我们使用了带引号的 “改变”，这表示实际上并没有对原来的 vector 做出任何改变
这个特性会在之后的文章中进行说明

nth 语意可以直接被使用

=> (nth ["hello" "vec"] 1)
vec
=> (["hello" "vec"] 1)
vec

其实 ["hello" "vec"] 本身就是个函数，所以可以把它放在函数的位置

这个函数的功能和 nth 一样，所以我们可以方便的从 vector 里面取数据

你可以把你学到 first second rest 用于 map 和 set

但你不能把 nth 用于 map

原因是 map 没有实现 Indexed，而 nth 只能作用于实现了 Indexed 的集合

而 first second rest 可以作用于实现了 Sequence 的集合，所有的 Clojure 集合都实现了 Sequence

map 会在之后的章节中做详细介绍，它是 Clojure 中非常实用的一种数据结构

如果你在阅读本文时感到吃力，你可以先把文中的代码在你的机器上运行一下，观察运行结果，然后试着更改参数，看看返回结果是否满足你的猜想

待你基本了解工作效果之后，再次阅读本文，这种学习方式会帮助你更好地理解本文（或者其它程序设计类教程）

除了本文介绍的方法之外，操作集合的函数还有很多

你可以访问 http://clojuredocs.org/ 查阅 API [2] 的小例子，也可以访问官方网站 http://clojure.github.io/clojure/ 来直接查阅官方 API 说明，英文苦手们可以访问中文翻译项目 http://clojure-api-cn.readthedocs.io/en/latest/

[1]: 数据结构：简单来说，就是如何“摆放”值，和如何对值进行操作的一种抽象 ↩

[2]: Application Programming Interface，即应用编程接口。是一种描述函数如何工作的描述文档 ↩

[3]: 同像性并不是 Clojure 的专利，其它很多语言也具有同像性，包括所有 Lisp 方言、机器语言（汇编语言）、Prolog 等 ↩

[4]: 语法糖：便于程序员书写的一种简化语法的 “甜甜的” 东西 ↩