Scala模式匹配

### 7.1 模式匹配基础

模式匹配是Scala中一个非常强大的特性，它允许你用一种简洁的方式来检查数据并提取信息。它类似于其他编程语言中的`switch`语句，但是更加灵活和强大。

#### 基本用法

你可以使用`match`关键字来开始一个模式匹配表达式，后面跟着一系列`case`语句。

```scala
val value = 3
value match {
  case 1 => println("One")
  case 2 => println("Two")
  case _ => println("Something else")
}
```

在这个例子中，`value`变量的值是3，所以它会匹配最后一个`case`语句（`case _`是默认情况）。

#### 模式匹配与数据结构

模式匹配可以与Scala的常见数据结构一起使用，比如`Option`、`Some`和`None`。

```scala
val maybeNumber: Option[Int] = Some(10)
maybeNumber match {
  case Some(x) => println(s"Got a number: $x")
  case None => println("No number")
}
```

### 7.2 使用模式匹配进行复杂数据结构操作

模式匹配在处理复杂数据结构时尤其有用，比如元组、列表、数组、案例类等。

#### 元组

```scala
val point = (3, 4)
point match {
  case (x, y) if x > 0 && y > 0 => println("Point in the first quadrant")
  case (x, y) if x < 0 && y < 0 => println("Point in the third quadrant")
  case _ => println("Point somewhere else")
}
```

#### 列表

```scala
val list = List(1, 2, 3, 4, 5)
list match {
  case head :: tail => println(s"Head is $head, Tail is $tail")
  case Nil => println("The list is empty")
}
```

#### 案例类

案例类（Case Class）是Scala中用于创建简单数据结构的一种方式，它们自动拥有`equals`、`hashCode`和`toString`方法。

```scala
case class Person(name: String, age: Int)
val person = Person("Alice", 30)
person match {
  case Person(n, a) => println(s"Name: $n, Age: $a")
}
```

#### 嵌套模式匹配

模式匹配可以嵌套使用，这对于复杂的数据结构特别有用。

```scala
case class Address(street: String, city: String)
case class Person(name: String, address: Address)

val person = Person("Bob", Address("123 Main St", "Anytown"))
person match {
  case Person(name, Address(street, city)) =>
    println(s"Name: $name, Street: $street, City: $city")
}
```

模式匹配是Scala函数式编程的核心特性之一，它提供了一种表达力强且易于阅读的方式来处理数据。通过模式匹配，Scala能够以声明式的方式处理复杂的逻辑分支，这使得代码更加简洁和清晰。