玩转数组、集合,Java8 Stream API

Stream API介绍

Java 8引入了Stream API,它是一种处理集合(Collection)或数组(Array)数据的高级技术,可以使用非常简洁的语法完成复杂的数据操作。

Stream可以简化Java代码,减少代码量,使代码更易于维护和理解。在Java 8之前,开发人员需要使用循环来遍历集合或数组中的数据,但是Stream API提供了一种更加优雅和函数式的方式来操作数据。

下面是Stream API的一些主要特性:

1、集成Lambda表达式:Stream API可以使用Lambda表达式来定义数据操作,这样可以更加简洁地表达数据操作。

2、不存储数据:Stream API不会在内存中存储数据,而是在数据源中提取数据,对其进行操作,然后输出结果。

3、惰性求值:Stream API使用惰性求值(Lazy Evaluation)的方式处理数据,只有在需要输出结果时才会执行操作。

4、并行处理:Stream API可以将数据集合划分为多个小的数据块,然后并行处理这些小的数据块,从而提高数据处理的效率。

使用Stream API,可以轻松地对集合或数组中的数据进行过滤、映射、排序、聚合等操作。

下面是一些常用的Stream API操作:

1、filter():对数据进行过滤,返回满足条件的数据集合。

2、map():对数据进行映射,返回新的数据集合。

3、sorted():对数据进行排序,返回排序后的数据集合。

4、distinct():去除重复的数据,返回不重复的数据集合。

5、limit():返回前N个数据。

6、skip():跳过前N个数据,返回剩余的数据集合。

7、forEach():对数据集合进行遍历。

8、concat():对数据进行合并操作,返回一个合并结果。

以上是Stream API的一些常用操作,使用这些操作可以轻松地对集合或数组中的数据进行处理。

Stream API常用方法

1、Stream API之forEach

单列集合获取Stream流

ArrayList list = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list,"a","b","c","d","e");
Stream stream = list.stream();

重写accept方法打印所有的数据

stream.forEach(new Consumer() {
    @Override
    public void accept(String data) {
        System.out.println(data);
    }
});

使用Stream流打印所有数据

list.stream().forEach(System.out::println);

注意:“stream()”不加也可以实现输出效果,但是不加stream()程序就会按照顺序输出(不适合大数据量操作),加了stream()程序就会并行输出(适合大数据量操作)。

2、Stream API之concat

创建两个集合并添加数据

ArrayList list1 = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list1, "张无忌","张无忌","张无忌", "张强", "张三丰", "张翠山", "张良", "王二麻子", "谢广坤");
ArrayList list2 = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list2, "周芷若", "赵敏");

合并list1和list2两个流为一个流

Stream.concat(list1.stream(),list2.stream()).forEach(System.out::println);

3、Stream API之count

创建一个集合并添加数据

ArrayList list = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list, "张无忌", "周芷若", "赵敏", "张强", "张三丰", "张翠山", "张良", "王二麻子", "谢广坤");

计算集合中元素的总数

long count = list.stream().count();
System.out.println(count);

4、Stream API之distinct

创建一个集合并添加数据

ArrayList list = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list, "张无忌","张无忌","张无忌", "张强", "张三丰", "张翠山", "张良", "王二麻子", "谢广坤");

对集合中的元素去重

list.stream().distinct().forEach(System.out::println);

distinct底层通过hashset实现元素去重,依赖于hashCode和equals方法

5、Stream API之HashMap

创建双列集合,添加数据(双列集合无法直接使用stream流)

HashMap hashMap = new HashMap<>();
hashMap.put("aaa",111);
hashMap.put("bbb",222);
hashMap.put("ccc",333);
hashMap.put("ddd",444);

通过stream流遍历HashMap中所有的key

hashMap.keySet().stream().forEach(System.out::println);

通过stream流遍历HashMap中所有的key以及对应的value

hashMap.entrySet().stream().forEach(System.out::println);

6、Stream API之filter

创建集合添加元素

ArrayList list1 = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list1, "张无忌", "周芷若", "赵敏", "张强", "张三丰", "张翠山", "张良", "王二麻子", "谢广坤");

完成以下需求:

1、把所有以“张”开头的元素存储到新集合中

2、把“张”开头的,长度为3的元素再存储到新集合中

3、遍历打印最终结果

一、原始方法实现

1、把所有以“张”开头的元素存储到新集合中

ArrayList list2 = new ArrayList<>();
for (String name : list1) {
    if(name.startsWith("张")){
        list2.add(name);
    }
}

2、把“张”开头的,长度为3的元素再存储到新集合中

ArrayList list3 = new ArrayList<>();
for (String name : list2) {
    if(name.length() == 3){
        list3.add(name);
    }
}

3、遍历打印最终结果

for (String name : list3) {
    System.out.println(name);
}

二、使用lamdba+stream实现

方式一:

list1.stream().filter(new Predicate() {
    @Override
    public boolean test(String name) {
        //如果返回值为true,表示当前数据留下
        //如果返回值为false,表示当前数据舍弃不要
        return name.startsWith("张") && name.length() ==3;
    }
}).forEach(name -> System.out.println(name));

方式二:

list1.stream()
        //1.把所有以“张”开头的元素存储到新集合中
        .filter(name->name.startsWith("张"))
        //2.把“张”开头的,长度为3的元素再存储到新集合中
        .filter(name -> name.length() == 3)
        //3.遍历打印最终结果
        .forEach(System.out::println);

7、Stream之limit、skip

创建集合添加元素

ArrayList list = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list, "张无忌", "周芷若", "赵敏", "张强", "张三丰", "张翠山", "张良", "王二麻子", "谢广坤");

获取前3个元素

list.stream().limit(3).forEach(System.out::println);

跳过前4个元素

list.stream().skip(4) .forEach(System.out::println);

完成以下需求:

获取"张强", "张三丰", "张翠山"

第一种思路:

1、先获取前面6个元素:"张无忌", "周芷若", "赵敏", "张强", "张三丰", "张翠山",

2、然后跳过前面3个元素

list.stream().limit(6).skip(3).forEach(System.out::println);

第二种思路:

1、先跳过3个元素:"张强", "张三丰", "张翠山", "张良", "王二麻子", "谢广坤"

2、然后再获取前面3个元素:"张强", "张三丰", "张翠山"

list.stream().skip(3).limit(3).forEach(s -> System.out.println(s));

8、Stream之map

创建集合添加元素

ArrayList list = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list, "张无忌-15", "周芷若-14", "赵敏-13", "张强-20", "张三丰-100", "张翠山-40", "张良-35", "王二麻子-37", "谢广坤-41");

转换流中的数据类型

方式一:

list.stream().map(new Function() {
    @Override
    public Integer apply(String str) {
        String[] arr = str.split("-");
        String ageString = arr[1];
        int age = Integer.parseInt(ageString);
        return age;
    }
}).forEach(System.out::println);

方式二:

list.stream()
        .map(str-> Integer.parseInt(str.split("-")[1]))
        .forEach(System.out::println);

9、Stream API之Arrays

创建数组

int[] arr1 = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
String[] arr2 = {"a","b","c"};

通过Arrays获取Stream流遍历

Arrays.stream(arr1).forEach(System.out::println);
Arrays.stream(arr2).forEach(System.out::println);

10、Stream API之of

使用of遍历数据

Stream.of(1,2,3,4,5).forEach(System.out::println);
Stream.of("a","b","c","d","e").forEach(System.out::println);

11、Stream API之collect

创建集合添加元素

ArrayList list = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list, "张无忌-男-15", "周芷若-女-14", "赵敏-女-13", "张强-男-20",
        "张三丰-男-100", "张翠山-男-40", "张良-男-35", "王二麻子-男-37", "谢广坤-男-41");

把所有的男性收集到List集合当中

List collectList = list.stream()
        .filter(s -> "男".equals(s.split("-")[1]))
        .collect(Collectors.toList());
System.out.println(collectList);

把所有的男性收集到Set集合当中

Set collectSet = list.stream().filter(s -> "男".equals(s.split("-")[1]))
        .collect(Collectors.toSet());
System.out.println(collectSet);

把所有的男性收集到Map集合当中(键:姓名,值:年龄)

方式一:

Map map1 = list.stream()
        .filter(s -> "男".equals(s.split("-")[1]))
        .collect(Collectors.toMap(new Function() {
                                      @Override
                                      public String apply(String s) {
                                          //张无忌-男-15
                                          return s.split("-")[0];
                                      }
                                  },
                new Function() {
                    @Override
                    public Integer apply(String s) {
                        return Integer.parseInt(s.split("-")[2]);
                    }
                }));
System.out.println(map1);

方式二:

Map map2 = list.stream()
        .filter(s -> "男".equals(s.split("-")[1]))
        .collect(Collectors.toMap(
                s -> s.split("-")[0],
                s -> Integer.parseInt(s.split("-")[2])));
System.out.println(map2);

12、Stream API之sorted

创建双列集合,添加数据(双列集合无法直接使用stream流)

HashMap hashMap = new HashMap<>();
hashMap.put(111,"aaa");
hashMap.put(333,"ccc");
hashMap.put(222,"bbb");
hashMap.put(444,"ddd");

根据key顺序展示数据

List collectSequence = hashMap.keySet().stream().sorted((o1, o2) -> o1 - o2).collect(Collectors.toList());
System.out.println("collectSequence:"+collectSequence);

根据key逆序展示数据

List collectInvertedSequence = hashMap.keySet().stream().sorted((o1, o2) -> o2 - o1).collect(Collectors.toList());
System.out.println("collectInvertedSequence:"+collectInvertedSequence);

13、Stream API之toArray

创建集合添加元素

ArrayList list = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list, "张无忌", "周芷若", "赵敏", "张强", "张三丰", "张翠山", "张良", "王二麻子", "谢广坤");

收集流中的数据,放到数组中

方式一:

Object[] arr = list.stream().toArray();
System.out.println(Arrays.toString(arr));

方式二:

String[] arr1 = list.stream().toArray(new IntFunction() {
    @Override
    public String[] apply(int value) {
        return new String[value];
    }
});
System.out.println(Arrays.toString(arr1));

方式三:

String[] arr2 = list.stream().toArray(value -> new String[value]);
System.out.println(Arrays.toString(arr2));

Stream API练习

练习一:

需求:定义一个集合,并添加一些整数 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10

过滤奇数,只留下偶数

并将结果保存起来

1、定义一个集合,并添加一些整数 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10

List list = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);

2、过滤奇数,只留下偶数,并将结果保存起来

List newList = list.stream()
        //3、过滤奇数,只留下偶数
        .filter(n -> n % 2 == 0)
        //4、并将结果保存起来
        .collect(Collectors.toList());
System.out.println(newList);

练习二:

练习:

创建一个ArrayList集合,并添加以下字符串,字符串中前面是姓名,后面是年龄 "zhangsan,23","lisi,24","wangwu,25"

保留年龄大于等于24岁的人,并将结果收集到Map集合中,姓名为键,年龄为值

1、创建一个ArrayList集合,并添加以下字符串,字符串中前面是姓名,后面是年龄 "zhangsan,23","lisi,24","wangwu,25"

ArrayList list = new ArrayList<>();
list.add("zhangsan,23");
list.add("lisi,24");
list.add("wangwu,25");

2、保留年龄大于等于24岁的人,并将结果收集到Map集合中,姓名为键,年龄为值

方式一:

list.stream()
        .filter(s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1]) >= 24)
        .collect(Collectors.toMap(new Function() {
            @Override
            public String apply(String s) {
                return s.split(",")[0];
            }
        }, new Function() {
            @Override
            public Integer apply(String s) {
                return Integer.parseInt(s.split(",")[1]);
            }
        }));

方式二:

Map map = list.stream()
        .filter(s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1]) >= 24)
        .collect(Collectors.toMap(
                s -> s.split(",")[0],
                s -> Integer.parseInt(s.split(",")[1])));
System.out.println(map);

练习三:

现在有两个ArrayList集合,分别存储6名男演员的名字和年龄以及6名女演员的名字和年龄。

姓名和年龄中间用逗号隔开。

比如:张三,23

要求完成如下的操作:

1,男演员只要名字为3个字的前两人

2,女演员只要姓杨的,并且不要第一个

3,把过滤后的男演员姓名和女演员姓名合并到一起

4,将上一步的演员信息封装成Actor对象

5,将所有的演员对象都保存到List集合中

备注:演员类Actor,属性有:name,age

男演员: "蔡坤坤,24" , "叶齁咸,23", "刘不甜,22", "吴签,24", "谷嘉,30", "肖梁梁,27"

女演员: "赵小颖,35" , "杨颖,36", "高元元,43", "张天天,31", "刘诗,35", "杨小幂,33"

1、现在有两个ArrayList集合,分别存储6名男演员的名字和年龄以及6名女演员的名字和年龄。 姓名和年龄中间用逗号隔开。

ArrayList manList = new ArrayList<>();
ArrayList womenList = new ArrayList<>();
Collections.addAll(manList, "蔡坤坤,24", "叶齁咸,23", "刘不甜,22", "吴签,24", "谷嘉,30", "肖梁梁,27");
Collections.addAll(womenList, "赵小颖,35", "杨颖,36", "高元元,43", "张天天,31", "刘诗,35", "杨小幂,33");

按要求完成如下的操作:

1,男演员只要名字为3个字的前两人

Stream stream1 = manList.stream()
        //男演员只要名字为3个字的
        .filter(s -> s.split(",")[0].length() == 3)
        //前两人
        .limit(2);

2,女演员只要姓杨的,并且不要第一个

Stream stream2 = womenList.stream()
        //女演员只要姓杨的
        .filter(s -> s.split(",")[0].startsWith("杨"))
        //并且不要第一个
        .skip(1);

3,把过滤后的男演员姓名和女演员姓名合并到一起
4,将上一步的演员信息封装成Actor对象

Stream.concat(stream1,stream2).map(new Function() {
    @Override
    public Actor apply(String s) {
        //"赵小颖,35"
        String name = s.split(",")[0];
        int age = Integer.parseInt(s.split(",")[1]);
        return new Actor(name,age);
    }
}).forEach(System.out::println);

5,将所有的演员对象都保存到List集合中

List list = Stream.concat(stream1, stream2)
        .map(s -> new Actor(s.split(",")[0], Integer.parseInt(s.split(",")[1])))
        .collect(Collectors.toList());
System.out.println(list);

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