在 Java 8 中使用嵌套的 for 循环

Question

我在下面的代码中使用了嵌套的 for 循环，并且我有一些条件破坏了内部 for 循环，这提高了该代码的性能。

public static int getMaxValue(List<Integer> list) {
    int result = -1;
    for(int i=0; i<list.size(); i++) {
        for(int j=i+1; j<list.size(); j++) {
            if(list.get(j) - list.get(i) <= 0) break;
            if(list.get(j) - list.get(i) > result) {
                result = list.get(j) - list.get(i);
            }
        }
    }
    return result;
}

现在如何使用 Java 8 流来执行相同的逻辑？我想出了以下代码：

public static int getMaxValue(List<Integer> list) {
    int[] result = { -1 };
    IntStream.range(0, list.size()).forEach(i -> {
        IntStream.range(i + 1, list.size()).forEach(j -> {
            if(list.get(j) - list.get(i) <= 0) return;

            if(list.get(j) - list.get(i) > result[0]) {
                result[0] = list.get(j) - list.get(i);
            }
        });
    });
    return result[0];
}

这里我不能在 java 流中使用 break 语句，所以我使用了 return 语句，但它仍然运行内部循环，因为它不会破坏它，性能没有提高。

Answer 1

如果我理解您的代码，您将尝试找出输入列表中任意两个元素之间的最大成对差异。你可以通过IntSummaryStatistics做到这一点：

public static int getMaxValue(List<Integer> list) {
    IntSummaryStatistics stats = list.stream()
        .mapToInt(Integer::intValue)
        .summaryStatistics();
    return stats.getMax() - stats.getMin();
}

这是一个 O(n) 操作，具有 O(1) 个辅助存储。仍然不需要 O(n²) 操作。归根结底，提早跳出循环是一种优化，但不是很有效——找到一种渐近成本较低的方法总是更比仅仅提早跳出循环更有效。

Answer 2

Java 流为此用例提供了一个特殊功能，即 findFirst，它将停止对集合的迭代并立即返回。检查这个 https://www.google.ae/amp/s/www.geeksforgeeks.org/stream-findfirst-java-examples/amp/

此外，您可以使用过滤器应用您的测试条件，您将使用过滤器进行检查并使用 findFirst 停止。这通常是为了满足您的要求。

Answer 3

如果您的意图是找到最大值，您可以这样做：

list.stream()
     .mapToInt(Integer::intValue)
     .max();

它会返回一个OptionalInt，这将是你的空列表是空的。

否则不确定你想用你的代码实现什么......

更新经过 Op. 的澄清

创建一个名为MinMax 的小类，其中存储min 和max，例如：

public class MinMax {
  private final int min;
  private final int max;

  private MinMax(int min, int max) {
    this.min = min;
    this.max = max;
  }

  public int getDifference() {
    return this.max - this.min;
  }

  public MinMax accept(int element) {
    int newMin = element < min ? element : min;
    int newMax = element > max ? element : max;

    if (newMin != min || newMax != max) {
      return new MinMax(newMin, newMax);
    } else {
      return this;
    }
  }

  public static MinMax seed() {
    return new MinMax(Integer.MAX_VALUE, Integer.MIN_VALUE);
  }
}

这个新类负责跟踪最小值和最大值。 现在您可以执行以下操作：

int result = list.stream() 
                 .reduce(MinMax.seed(), MinMax::accept())
                 .getDifference();