Maps¶

Los Maps (mapas o diccionarios) son colecciones de pares clave-valor donde las claves no se pueden repetir. Cada clave está asociada a exactamente un valor, lo que permite realizar búsquedas eficientes por clave.

Definición y creación¶

// Creación de un Map con departamentos y sus capitales en Colombia
scala> val capitales = Map("Valle" -> "Cali", "Antioquia" -> "Medellin", "Choco" -> "Quibdo", "Vaupes" -> "Mitu", "Guania" -> "Puerto Inirida", "Caqueta" -> "Florencia")
val capitales: scala.collection.immutable.Map[String,String] = HashMap(Guania -> Puerto Inirida, Vaupes -> Mitu, Valle -> Cali, Antioquia -> Medellin, Choco -> Quibdo, Caqueta -> Florencia)

Operaciones con Maps¶

Filtrado de elementos¶

// Intentar filtrar departamentos cuyo nombre comienza con "M"
// Nota: Ningún departamento en nuestro Map comienza con "M"
scala> capitales.filter { case (k,v) => k.startsWith("M")}
val res30: scala.collection.immutable.Map[String,String] = HashMap()

// Verificar que el Map original no ha sido modificado (inmutabilidad)
scala> capitales
val res31: scala.collection.immutable.Map[String,String] = HashMap(Guania -> Puerto Inirida, Vaupes -> Mitu, Valle -> Cali, Antioquia -> Medellin, Choco -> Quibdo, Caqueta -> Florencia)

// Filtrar departamentos cuyo nombre comienza con "C"
scala> capitales.filter { case (k,v) => k.startsWith("C")}
val res32: scala.collection.immutable.Map[String,String] = HashMap(Choco -> Quibdo, Caqueta -> Florencia)

Manejo de claves inexistentes¶

El problema de las claves no encontradas¶

Al intentar acceder a una clave que no existe en un Map, Scala lanza una excepción NoSuchElementException. Para evitar esto, se puede usar el método withDefaultValue.

Solución con `withDefaultValue`¶

// Crear un Map con un valor por defecto para claves no encontradas
scala> val capitales = Map("Valle" -> "Cali", "Antioquia" -> "Medellin", "Choco" -> "Quibdo", "Vaupes" -> "Mitu", "Guania" -> "Puerto Inirida", "Caqueta" -> "Florencia").withDefaultValue("No se")
val capitales: scala.collection.immutable.Map[String,String] = Map(Guania -> Puerto Inirida, Vaupes -> Mitu, Valle -> Cali, Antioquia -> Medellin, Choco -> Quibdo, Caqueta -> Florencia)

// Acceder a una clave que no existe en el Map
scala> capitales("Arauca")
val res33: String = No se

Conceptos teóricos importantes¶

Inmutabilidad: El Map creado es inmutable por defecto. Las operaciones como filter devuelven un nuevo Map sin modificar el original.
Estructura de datos: Los Maps en Scala están implementados como tablas hash, lo que proporciona acceso constante en tiempo promedio O(1) para operaciones de búsqueda.
Sintaxis de creación: La notación clave -> valor es azúcar sintáctico para (clave, valor). Internamente se crea una tupla.
Pattern matching en filtros: La expresión { case (k,v) => ... } es una función parcial que utiliza pattern matching para desestructurar los pares clave-valor.
Alternativas para manejar claves inexistentes:
get(key): Devuelve Option[V] (Some(valor) o None)
getOrElse(key, default): Devuelve el valor o un valor por defecto
withDefaultValue(default): Configura un valor por defecto para todo el Map

Tabla de resumen¶

Concepto	Descripción	Ejemplo/Notas
Map	Colección de pares clave-valor con claves únicas	`Map("a" -> 1, "b" -> 2)`
Inmutabilidad	Los Maps por defecto son inmutables	Las operaciones devuelven nuevos Maps
Acceso por clave	Obtener el valor asociado a una clave	`map("clave")` o `map.get("clave")`
`filter`	Filtrar elementos según una condición	`map.filter { case (k,v) => cond }`
`withDefaultValue`	Establecer valor por defecto para claves no encontradas	Evita `NoSuchElementException`
Pattern matching	Desestructurar pares clave-valor en operaciones	`{ case (k, v) => ... }`
Complejidad temporal	Acceso promedio O(1) para operaciones de búsqueda	Implementación con tablas hash
Claves únicas	No se permiten claves duplicadas	Claves repetidas sobrescriben valores anteriores

Comentarios adicionales¶

Tipos de Maps: Scala ofrece varias implementaciones de Maps:
HashMap: Implementación estándar basada en tablas hash
TreeMap: Implementación basada en árboles rojo-negro (claves ordenadas)
ListMap: Implementación basada en listas (mantiene orden de inserción)
Maps mutables: Para usar Maps mutables, importar scala.collection.mutable.Map. Útiles cuando se necesita modificar frecuentemente la estructura.
Operaciones comunes:
map.keys: Obtener todas las claves
map.values: Obtener todos los valores
map.contains(key): Verificar si una clave existe
map.updated(key, value): Agregar o actualizar un par clave-valor
map.removed(key): Eliminar una clave
Uso con get: Es una práctica recomendada usar map.get(key) que devuelve Option[V] en lugar de map(key) que lanza excepción, especialmente cuando no se está seguro de la existencia de la clave.
Transformaciones: Los Maps son funtores y monadas, por lo que se pueden usar con map, flatMap y en expresiones for:
```
for ((k, v) <- capitales if k.startsWith("C")) yield (k, v.toUpperCase)
```
Consideraciones de rendimiento: Para Maps muy grandes, considerar el factor de carga y el tamaño inicial para optimizar el rendimiento de las operaciones hash.

Los Maps son estructuras de datos fundamentales en programación que permiten modelar relaciones entre elementos de manera eficiente, siendo especialmente útiles para tablas de búsqueda, diccionarios, configuraciones y cachés.