3.1 List、Set、Map 集合操作实战

3.1 List、Set、Map 集合操作实战

本节摘要：List有序可重复，Set无序去重并自带集合运算，Map按键存取。本节用拾光清单的真实数据把三种容器的高频操作过一遍，重点讲清"按访问模式选容器"的判断方法与常见误用。

学习目标：阅读完本节，你应当能够：为去重、排序、按键查询三类需求各选出正确的容器；熟练使用List切片、Set运算、Map遍历；识别"平行列表对齐"这类结构坏味道并给出替代方案。

数据装进容器之后

上一章的任务还是零散变量。真正的应用里，任务从来成批出现：今日清单是列表，标签池是集合，标签到预算的分配是映射。容器选对，后面的加工就顺；选错，处处别扭。判断依据只有一条——你的访问模式是什么。按位置访问、保持顺序，用List；只关心"有没有"、频繁查重，用Set；按键取值、按键分组，用Map。

一、List：顺序是它的一切

List的日常操作围绕"位置"展开。增删改查之外，切片与拼接也高频出现：

void main() {
  var today = ['整理书桌', '回复邮件', '采购水果'];

  today.insert(0, '晨间冥想');     // 指定位置插入
  today.remove('回复邮件');        // 按值删除第一个匹配
  today.removeLast();              // 删末尾
  print(today);                    // [晨间冥想, 整理书桌]

  var urgent = ['处理线上告警'];
  var merged = [...urgent, ...today];  // 展开拼接，不改原列表
  print(merged);

  var topTwo = merged.take(2).toList();   // 前 n 个
  var rest = merged.skip(1).toList();     // 跳过 n 个
  print('置顶: $topTwo 其余: $rest');

  var sorted = [...merged]..sort();       // 拷贝再排序，原列表不动
  print(sorted);
}
​

三个细节值得划线。其一，展开操作符...把一个列表拆开并入另一个，构造新列表时极顺手；配合空感知展开...?，源列表可能为null也不报错。其二，take与skip返回的是惰性序列，链上接toList才落地——这个特性第二章讲过类型，第三章末尾讲性能。其三，sort会原地排序，想保留原顺序就先拷贝，级联..sort()让拷贝与排序连成一句。

排序自定义比较器是必备技能：sort的参数是接收两个元素的函数，返回负数表示前者应排前面。按任务耗时从长到短排：

class Item {
  final String title;
  final int minutes;
  Item(this.title, this.minutes);
  @override
  String toString() => '$title($minutes)';
}

void main() {
  var items = [
    Item('整理书桌', 20),
    Item('深度工作', 90),
    Item('回复邮件', 15),
  ];
  items.sort((a, b) => b.minutes.compareTo(a.minutes)); // 降序
  print(items); // [深度工作(90), 整理书桌(20), 回复邮件(15)]
}
​

b.minutes.compareTo(a.minutes)这个"反着比"的写法是降序的惯用法，升序则把a与b对调。compareTo返回三态：负、零、正，正好承载"小于、等于、大于"。

二、Set：去重与集合运算

Set最常用的场景有两个：剔除重复、判断归属。Dart的Set还提供完整的集合运算，标签交叉分析这类需求一行解决：

void main() {
  var workTags = {'工作', '邮件', '会议'};
  var lifeTags = {'生活', '采购', '邮件'};

  // 去重：List 转 Set 再转回
  var raw = ['工作', '生活', '工作', '生活', '学习'];
  var distinct = raw.toSet().toList();
  print(distinct); // [工作, 生活, 学习]

  // 交集：两个领域共有的标签
  print(workTags.intersection(lifeTags)); // {邮件}

  // 并集与差集
  print(workTags.union(lifeTags));
  print(workTags.difference(lifeTags));   // {工作, 会议}

  // 归属判断：Set 的 contains 是常数时间
  print(lifeTags.contains('采购')); // true
}
​

归属判断的性能差异是List与Set的分水岭：List的contains从头扫到尾，元素越多越慢；Set基于哈希，查询时间与元素数量基本无关。需要反复判断"在不在"，哪怕只有几千个元素，也值得换成Set。

三、Map：按键的世界

Map的核心能力是按键存取，高频配套还有：keys与values取视图、forEach遍历键值、putIfAbsent缺才写入。工程里最常见的进阶用法是"分组统计"——按某个键把列表归堆：

void main() {
  var costs = {'整理书桌': 20, '深度工作': 90, '回复邮件': 15};
  costs.forEach((title, minutes) {
    print('$title 预计 $minutes 分钟');
  });

  // 分组：按首字归类（简化示意）
  var words = ['整理', '回复', '采购', '打豆豆'];
  var groups = <String, List<String>>{};
  for (var w in words) {
    var key = w.substring(0, 1);
    groups.putIfAbsent(key, () => []).add(w);
  }
  print(groups); // {整: [整理], 回: [回复], 采: [采购], 打: [打豆豆]}
}
​

putIfAbsent(key, () => []).add(w)是分组的惯用句式：键不存在时先挂一个空列表，再往里追加。读熟这个句式，任何"按X分组"的需求都能直接落笔。

三种容器的选型对比

避坑提醒：平行列表是结构坏味道的重灾区。用titles与dones两个列表靠下标对齐，一旦中途插入删除，对齐就静悄悄错位，而且没有任何编译期能拦。正确姿势是把关联字段收进一个任务对象（第四章建模），或至少收成Map。本部分早期示例沿用平行列表只为聚焦语法，工程代码请勿模仿。

关键心法：容器选型是数据结构的局部决策，却影响全局代码形态。写下容器声明前先问一句：这批数据最频繁的操作是什么？答案指向哪种容器，就用哪种。

本节要点回顾：

• 访问模式决定容器：按位用List、查重用Set、按键用Map。
• 展开操作符构造新列表：...?连null都不怕；sort原地生效，保序先拷贝。
• 降序惯用反向比较：b比a，升序对调。
• Set的contains是常数时间：高频归属判断别用List硬扫。
• putIfAbsent加add是分组句式：读熟它，按X分组张口就来。

容器操作熟了，但满屏for循环仍然啰嗦。下一节把循环升级成流水线——map、where、fold三件套登场，代码将开始直接说业务话。