Kotlin Sequence (序列)

在處理集合 (Collections) 時，我們最常用的是 List。但在某些情況下（資料量很大、或操作步驟很多），Sequence 提供了更好的效能與彈性。

核心差異：惰性求值 (Lazy Evaluation)

• List (Iterable) 是 及早求值 (Eager Evaluation) 的。
  • 每執行一個步驟（如 filter），就會馬上計算並產生一個新的中間列表。
• Sequence 是 惰性求值 (Lazy Evaluation) 的。
  • 它不會產生中間列表。它會逐個元素執行完整個操作鏈。

視覺化差異

假設我們要處理：filter (取偶數) -> map (乘以 2) -> first (取第一個)。

List 的做法 (Horizontal Processing)：

1. 先找出所有的偶數 (ArrayList)。
2. 把所有偶數乘以 2 (ArrayList)。
3. 取出第一個。 (如果 List 有 100 萬筆資料，前兩步會非常浪費記憶體與時間)

Sequence 的做法 (Vertical Processing)：

1. 拿第 1 個元素 -> 是偶數嗎？ -> 乘以 2 -> 是我們要的嗎？(Done!)
2. (後面的 99 萬筆資料完全不會被讀取到)

val list = listOf(1, 2, 3, 4, 5, 6)

// List: 每個步驟都產生新 List
val eager = list
    .filter { println("Filter $it"); it % 2 == 0 }
    .map { println("Map $it"); it * 2 }
    .first()

println("---")

// Sequence: 只有需要時才執行
val lazy = list.asSequence()
    .filter { println("Filter $it"); it % 2 == 0 }
    .map { println("Map $it"); it * 2 }
    .first()

// 輸出結果比較：
// List 會印出所有的 Filter 1~6 和 Map 2,4,6
// Sequence 只會印到 2 (Filter 1, Filter 2, Map 2) 就停止了，因為找到 first 就收工

建立 Sequence

1. 從集合轉換

最常用的方式。

val seq = list.asSequence()

2. 直接建立

val seq = sequenceOf("A", "B", "C")

3. 本身產生器 (generateSequence)

適合用來產生無限串流或依賴前一個狀態的序列。

// 產生無限的自然數：0, 1, 2, 3 ...
val infinite = generateSequence(0) { it + 1 }

// 取前 5 個
val first5 = infinite.take(5).toList() 
// [0, 1, 2, 3, 4]

4. 區塊生成 (sequence { yield })

這是最強大的方式，可以使用 yield 關鍵字暫停並產出值（類似 Python 的 Generator 或 Coroutine）。

val fibonacci = sequence {
    var a = 0
    var b = 1
    yield(a) // 產出 0
    yield(b) // 產出 1
    
    while (true) {
        val temp = a + b
        yield(temp)
        a = b
        b = temp
    }
}

println(fibonacci.take(10).toList())

操作分類

Sequence 的操作分為兩類：

1. 中間操作 (Intermediate)：回傳 Sequence。

   • 無狀態 (Stateless)：filter, map, take。
   • 有狀態 (Stateful)：sorted, distinct (需要讀完所有資料才能排序/去重)。
   • 特性：這些操作不會馬上執行，只是把邏輯記下來。

2. 終端操作 (Terminal)：回傳結果 (List, Int, Boolean 等)。

   • toList(), sum(), count(), first(), forEach()。
   • 特性：只有呼叫了終端操作，水管裡的水才會開始流動 (觸發計算)。

該怎麼選？ (List vs Sequence)

結論：

• 一般日常開發，資料量少時，直接用 List 即可 (效能差異無感，且 List 除錯方便)。
• 如果有非常長的過濾/轉換鍊，或者資料來源是大量/無限的，請務必切換成 Sequence。