有没有办法检查 Stream 是否包含所有集合元素？

Question

例如，我需要类似的东西：

Collection<String> collection = /* ... */;
Stream<Object> stream = /* ... */;
boolean containsAll = stream.map(Object::toString).containsAll(collection);

当然，我可以使用collect() 方法和调用Collection.containsAll() 将流的所有元素累积到另一个Collection 中，但是如果流太大并且处理其所有元素效率低下怎么办？

Answer 1

从Collection<String>创建一个Set，让搜索操作更快O(1)

Set<String> set = new HashSet<>(collection);

然后使用allMatch检查流中的每个项目是否包含在集合中

boolean containsAll = stream.map(Object::toString)
                            .allMatch(s -> set.contains(s));

另一种方法是过滤不包含在集合中并使用limit(1)进行优化

boolean isContains = stream.map(Object::toString)
                           .filter(s -> !set.contains(s))
                           .limit(1)
                           .count() > 0;

Answer 2

这应该可以解决问题：

Set<String> set = new HashSet<>(collection);
boolean containsAll = set.isEmpty() || stream.map(Object::toString)
                                             .anyMatch(s -> set.remove(s) && set.isEmpty());

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解决方案可能看起来令人困惑，但想法很简单：

1. 为了防止对collection 进行多次迭代，我们将其包装成HashSet。 （如果您的 stream 是并行的，那么您将不得不使用并发哈希集。有关详细信息，请参阅 this post）
2. 如果collection（或set）为空，则返回true而不处理stream
3. 对于stream 的每个条目，我们尝试将其从set 中删除。如果Set::remove的结果是true（因此它被set包含）并且set在删除后为空，我们可以得出结论stream包含初始collection的所有元素。
4. 终端操作Stream::anyMatch是一种短路操作。因此，一旦set 为空，它将停止迭代stream。在最坏的情况下，我们将处理整个流。

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也许这是一种更易读的形式：

Set<String> set = new HashSet<>(collection);
boolean containsAll = set.isEmpty() || stream.map(Object::toString)
                                             .filter(set::remove)
                                             .anyMatch(__ -> set.isEmpty());

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如果collection 可以包含重复项，并且需要检查stream 是否包含所有重复项，那么我们将需要维护一个并发的计数器映射。

Map<String, AtomicLong> map = new ConcurrentHashMap<>();
collection.forEach(s -> map.computeIfAbsent(s, __ -> new AtomicLong()).incrementAndGet());
boolean containsAll = map.isEmpty() || stream.map(Object::toString)
                                             .filter(map::containsKey)
                                             .filter(s -> map.get(s).decrementAndGet() == 0)
                                             .filter(s -> map.remove(s) != null)
                                             .anyMatch(__ -> map.isEmpty());

代码略有改动，但思路是一样的。

Answer 3

不管Stream 有多大，如果它不包含Collection 的所有元素，您都必须处理它的所有元素。

如果Stream 的一个小前缀包含Collection 的所有元素，并且Collection 比Stream 小得多，则可以节省处理时间。

boolean containsAll = 
    stream.map(Object::toString)
          .filter(s -> collection.contains(s)) // it would be wise to convert collection to a Set
          .limit(collection.size())
          .count() == collection.size();

请注意，如果Stream 可能包含Collection 的同一元素的多个副本，您可能需要在filter() 之后添加.distinct() 操作。