提供方： JetBrains 学院
您已经熟悉一维列表。现在，我们将学习 Kotlin 中的二维甚至更高维的。您将学习如何创建这类列表以及如何管理其内容。
列表的列表
首先，让我们弄清楚 多维列表 的含义。
简而言之，我们可以说多维列表是列表的列表。也就是说，为了创建一个多维列表，我们需要将一个列表作为另一个列表的元素。最终，我们就得到了一个多维列表。
这样的列表使得表示多维事物变得非常容易：例如，具有长度、高度和宽度的三维物体。我们所处的宇宙可以用四个维度来描述，时间是第四维度，因此它是四维的。更高维度，例如五维等等，很难想象，但当你将这个概念付诸实践时，你会发现它们非常方便，而且并不复杂！
让我们来看一些更实际的例子。剧院里的座位可以用二维列表来表示：一个索引代表行数，另一个索引代表该行中的座位号。如果你想编写一款使用地图的游戏，例如海战游戏，二维列表在设置地图坐标方面会非常有用。此外，一些数学结构也可以方便地用多维列表来表示。
首先，让我们来看一个在实践中经常用到的多维列表的特殊情况： 二维列表 。
创建二维列表
一维列表可以用单个元素序列表示，而二维列表更直观的表示方法是使用 矩阵 或 表格 。如果你的程序中需要处理矩阵或表格，那么将其表示为二维列表的形式就更有意义了。
让我们创建一个二维可变整数列表， Int 有 3 行 4 列，所有元素均为 0（零）。它的样子如下：
val mutList2D = mutableListOf(
mutableListOf<Int>(0, 0, 0, 0),
mutableListOf<Int>(0, 0, 0, 0),
mutableListOf<Int>(0, 0, 0, 0)
)
您只需 mutList2D 的每个元素定义为一个包含四个零的列表即可！可以这样理解：
| 0 | 0 | 0 | 0 |
|---|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
我们可以说，包含四个零元素的列表 嵌套 在 mutList2D 中。包含其他列表的列表称为 主 列表。
注意一个有趣的特点：嵌套列表的长度不一定必须相同。在下面的示例中，每个新嵌套列表的长度都不同：
val mutList2D = mutableListOf(
mutableListOf<Int>(0),
mutableListOf<Int>(1, 2),
mutableListOf<Int>(3, 4, 5)
)
[!primary] Primary
您可以创建同一个二维列表中元素数量不同的嵌套列表。
访问元素
我们来看看如何访问列表中的元素。原理与一维列表完全相同。只是现在我们需要写 两个 索引：首先是主列表中元素的索引，然后是嵌套列表的索引。
让我们回到 mutList2D 。假设我们需要访问位于第一行第一列的元素。我们该如何找到这个元素呢？正如你所记得的， mutList2D 是一个列表的列表。所以，首先根据它在主列表中的索引选择一个嵌套列表。这个原理与一维列表类似。
首先，进入嵌套列表，选择具有相应索引的内部列表：
val mutList2D = mutableListOf(
mutableListOf<Int>(0, 1, 2), //[0]
mutableListOf<Int>(3, 4, 5) //[1]
)
| mutList2D[0] | 0 | 1 | 2 |
|---|---|---|---|
| mutList2D[1] | 3 | 4 | 5 |
其次，在这个嵌套列表中，使用索引选择所需的元素，就像我们在处理一维列表时一样：
| mutList2D[0][0] | mutList2D[0][1] | mutList2D[0][2] |
|---|---|---|
| 0 | 1 | 2 |
让我们打印 mutList2D[0][0] ： mutList2D 的第一行第一列的元素：
val mutList2D = mutableListOf(
mutableListOf<Int>(0, 1, 2), //[0]
mutableListOf<Int>(3, 4, 5) //[1]
)
println(mutList2D[0][0]) // 0
[!warning] Warning
请记住，所有列表的索引都从 0 开始！
以下代码将显示二维列表 mutList2D 的所有元素：
print(mutList2D[0][0]) // 0
print(mutList2D[0][1]) // 1
print(mutList2D[0][2]) // 2
print(mutList2D[1][0]) // 3
print(mutList2D[1][1]) // 4
print(mutList2D[1][2]) // 5
创建不同类型的二维列表
嵌套列表不一定是 Int 类型：正如你所记得的，Kotlin 提供了多种列表类型。例如，你可以创建一个字符串列表的列表，如下例所示。
您还可以明确定义嵌套列表中元素的类型：
val mutListOfString2D = mutableListOf(
mutableListOf<String>("to", "be", "or"),
mutableListOf<String>("not", "to", "be")
)
为了创建嵌套的原始值列表，你可以使用特定类型的列表，就像我们创建一维列表一样： Int 、 Long 、 Double 、 Float 、 Char 、 Short 、 Byte 和 Boolean 。
例如，我们来考虑创建一个字符类型的：
val mutListOfChar2D = mutableListOf(
mutableListOf<Char>('A', 'R', 'R'),
mutableListOf<Char>('A', 'Y', 'S')
)
你可以这样想象：
| A | R | R |
|---|---|---|
| A | Y | S |
此外，嵌套列表可以是不同类型的。例如，您可以创建一个二维列表，其中同时存储 Int 和 String 列表：
val mutListOfStringAndInt2D = mutableListOf(
mutableListOf<String>("Practice", "makes", "perfect"),
mutableListOf<Int>(1, 2)
)
[!primary] Primary
您可以同时在同一个二维列表中创建不同类型的嵌套列表。
使用二维列表的特点
让我们来看看处理二维列表的一些实用且有趣的特性。您可能还记得，我们可以使用 joinToString() 函数将列表中的所有元素打印成一个字符串。对于嵌套列表，此方法同样适用。只是现在您必须指定要转换为字符串的嵌套列表的索引：
val mutListString = mutableListOf(
mutableListOf<String>("A", "R", "R", "A", "Y")
)
print(mutListString[0].joinToString()) // A, R, R, A, Y
对于多维列表，这种方法并不总是方便。为了将所有列表的内容获取到单个字符串中，只需打印主列表即可：
val mutListOfChar2D = mutableListOf(
mutableListOf<Char>('k'),
mutableListOf<Char>('o', 't'),
mutableListOf<Char>('l', 'i', 'n'))
println(mutListOfChar2D) // [[k], [o, t], [l, i, n]]
多维列表（>2）
我们终于可以开始处理更复杂的概念了。有些列表的维度超过两个。虽然理解起来可能比较困难，但别担心：你会慢慢习惯的。
你可以想象这样一个三维列表：
| [0, 1] | [2, 3] |
|---|---|
| [4, 5] | [6, 7] |
在二维列表的每个元素中，都存在另一个嵌套列表。
你可以把它想象成一个立方体或长方体：它正好有三个维度——长、宽和高。考虑以下实际情况：假设你需要确定一辆车在多层停车场的具体位置。那么，你需要设定三个数字，也就是三个坐标：楼层、行数和在行中的位置。
以下代码创建了您刚才看到的三维可变列表：
val mutList3D = mutableListOf(
mutableListOf(mutableListOf<Int>(0,1), mutableListOf<Int>(2,3)),
mutableListOf(mutableListOf<Int>(4,5), mutableListOf<Int>(6,7))
)
println(mutList3D) // [[[0, 1], [2, 3]], [[4, 5], [6, 7]]]
因此，为了引用此类列表中的元素，我们需要 三个 索引：
println(mutList3D[0][0][1]) // 1
println(mutList3D[1][0][1]) // 5
println(mutList3D[1][1][1]) // 7
您可以类比创建更多维度的列表——4维、5维、6维等等——根据需要进行扩展。只需记住，多维列表中的元素拥有的索引数量与该列表的维度数量相同。
结论
让我们回顾一下。您已经了解了什么是多维列表以及如何在 Kotlin 中创建它们。以下是需要记住的要点：
- 多维列表本质上是一个列表的列表。
- 要查找多维列表中的元素，需要的索引数量等于列表的维度数量。
- 您可以明确指定不同类型的嵌套列表，而不仅仅是
Int。 - 您可以在多维列表中组合不同类型和大小的列表。
- 要打印所有列表元素，可以使用
joinToString()函数。 - 索引从0开始。
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