Java Stream：有没有一种方法可以一次迭代两个元素而不是一个？

Question

假设我们有这个流

Stream.of("a", "b", "err1", "c", "d", "err2", "e", "f", "g", "h", "err3", "i", "j");

我想在地图中保存第一个以“err”开头的相邻字符串对。

我想到的是这样的

Map<String, String> map = new HashMap<>();

Stream.of("a", "b", "err1", "c", "d", "err2", "e", "f", "g", "h", "err3", "i", "j")
.reduce((acc, next) -> {
    if (acc.startsWith("err"))
        map.put(acc,next);
    if (next.startsWith("err"))
        return next;
    else
        return "";
});

但我对它并不完全满意，主要有两个原因

1. 我在“滥用”reduce 函数。在 Stream API 中，每个函数都有其明确、明确定义的用途：max 应该计算最大值，filter 应该根据条件过滤，reduce 应该产生增量累加值等等。
2. 这样做会阻止我使用 Streams 强大的机制：如果我想将搜索限制在前两个结果中怎么办？

在这里我使用了reduce，因为（据我所知）它是唯一可以让您比较几个值的函数，您可以以某种方式返回类似于“当前值”和“下一个值”概念的东西.

有没有更直接的方法？允许您在每次迭代时考虑多个值来迭代流的东西？

编辑

我正在考虑的是某种机制，在给定当前元素的情况下，它允许您为每次迭代定义要考虑的“元素窗口”。

类似

<R> Stream<R> mapMoreThanOne(
    int elementsBeforeCurrent,
    int elementsAfterCurrent,
    Function<List<? super T>, ? extends R> mapper);

而不是

<R> Stream<R> map(Function<? super T, ? extends R> mapper);

这将是对当前 API 的强大“升级”。

EDIT2

我感谢人们提出解决方案的努力，但问题不在于算法本身。有不同的方法可以通过将流、索引、临时变量放在一起来存储以前的值来实现我的目标......但我想知道 Stream API 中是否有一些方法是为处理当前元素以外的元素而设计的在不打破“流范式”的情况下。像这样的

List<String> list =
        Stream.of("a", "b", "err1", "c", "d", "err2", "e", "f", "g", "h", "err3", "i", "j")
        .filterFunctionImWonderingIfExist(/*filters couples of elements*/)
        .limit(2)
        .collect(Collectors.toList());

鉴于答案，我认为没有“清晰快捷”的解决方案，除非使用 StreamEx 库

Answer 1

您可以为此任务构建自定义Collector。

Map<String, String> map = 
    Stream.of("a", "b", "err1", "c", "d", "err2", "e", "f", "g", "h", "err3", "i", "j")
          .collect(MappingErrors.collector());

与：

private static final class MappingErrors {

    private Map<String, String> map = new HashMap<>();

    private String first, second;

    public void accept(String str) {
        first = second;
        second = str;
        if (first != null && first.startsWith("err")) {
            map.put(first, second);
        }
    }

    public MappingErrors combine(MappingErrors other) {
        throw new UnsupportedOperationException("Parallel Stream not supported");
    }

    public Map<String, String> finish() {
        return map;
    }

    public static Collector<String, ?, Map<String, String>> collector() {
        return Collector.of(MappingErrors::new, MappingErrors::accept, MappingErrors::combine, MappingErrors::finish);
    }

}

在这个收集器中，保留了两个正在运行的元素。每次接受 String 时，它们都会更新，如果第一个以 "err" 开头，则将这两个元素添加到映射中。

---

另一个解决方案是使用StreamEx 库，它提供了一个pairMap 方法，该方法将给定函数应用于该流的每对相邻元素。在下面的代码中，如果第一个元素以"err" 开头，则操作返回一个由该对的第一个和第二个元素组成的字符串数组，否则返回null。然后过滤掉null 元素，并将 Stream 收集到地图中。

Map<String, String> map = 
    StreamEx.of("a", "b", "err1", "c", "d", "err2", "e", "f", "g", "h", "err3", "i", "j")
            .pairMap((s1, s2) -> s1.startsWith("err") ? new String[] { s1, s2 } : null)
            .nonNull()
            .toMap(a -> a[0], a -> a[1]);

System.out.println(map);

Answer 2

您可以编写自定义收集器，或者使用更简单的方法在列表的索引上进行流式传输：

Map<String, String> result = IntStream.range(0, data.size() - 1)
        .filter(i -> data.get(i).startsWith("err"))
        .boxed()
        .collect(toMap(data::get, i -> data.get(i+1)));

这假设您的数据在一个随机访问友好列表中，或者您可以暂时将其转储到一个列表中。

如果你不能随机访问数据或者加载到列表或数组中进行处理，你可以随时自定义pairing收集器，这样你就可以编写

Map<String, String> result = data.stream()
        .collect(pairing(
                (a, b) -> a.startsWith("err"), 
                AbstractMap.SimpleImmutableEntry::new,
                toMap(Map.Entry::getKey, Map.Entry::getValue)
        ));

这里是收集器的来源。它是并行友好的，在其他情况下可能会派上用场：

public static <T, V, A, R> Collector<T, ?, R> pairing(BiPredicate<T, T> filter, BiFunction<T, T, V> map, Collector<? super V, A, R> downstream) {

    class Pairing {
        T left, right;
        A middle = downstream.supplier().get();
        boolean empty = true;

        void add(T t) {
            if (empty) {
                left = t;
                empty = false;
            } else if (filter.test(right, t)) {
                downstream.accumulator().accept(middle, map.apply(right, t));
            }
            right = t;
        }

        Pairing combine(Pairing other) {
            if (!other.empty) {
                this.add(other.left);
                this.middle = downstream.combiner().apply(this.middle, other.middle);
                this.right = other.right;
            }
            return this;
        }

        R finish() {
            return downstream.finisher().apply(middle);
        }
    }

    return Collector.of(Pairing::new, Pairing::add, Pairing::combine, Pairing::finish);
}

Answer 3

如果您的输入位于随机访问列表中，事情会更容易。这样您就可以像这样使用旧的List.subList 方法：

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "err1", "c", "d", "err2", "e", 
     "f", "g", "h", "err3", "i", "j");

Map<String, String> map = IntStream.range(0, list.size()-1)
    .mapToObj(i -> list.subList(i, i+2))
    .filter(l -> l.get(0).startsWith("err"))
    .collect(Collectors.toMap(l -> l.get(0), l -> l.get(1)));

同样的事情可以用已经提到的 StreamEx 库（由我编写）以更短的方式完成：

List<String> list = Arrays.asList("a", "b", "err1", "c", "d", "err2", "e", 
     "f", "g", "h", "err3", "i", "j");

Map<String, String> map = StreamEx.ofSubLists(list, 2, 1)
    .mapToEntry(l -> l.get(0), l -> l.get(1))
    .filterKeys(key -> key.startsWith("err"))
    .toMap();

虽然如果你不想要第三方依赖，那么糟糕的 Stream API 解决方案看起来也不是很糟糕。

Answer 4

以Collector.of 和List<List<String>> 作为结构来收集对的其他方法。 先收藏到List<List<String>>：

List<List<String>> collect = Stream.of("a", "b", "err1", "c", "d", "err2", "e", "f", "g", "h", "err3", "i", "j")
        .collect(
                Collector.of(
                        LinkedList::new,
                        (a, b) -> {
                            if (b.startsWith("err"))
                                a.add(new ArrayList<>(List.of(b)));
                            else if (!a.isEmpty() && a.getLast().size() == 1)
                                a.getLast().add(b);
                        },
                        (a, b) -> { throw new UnsupportedOperationException(); }
                )
        );

然后就可以转换成地图了

Map<String, String> toMap = collect.stream().filter(l -> l.size() == 2)
        .collect(Collectors.toMap(
                e -> e.get(0),
                e -> e.get(1))
        );

或与Collectors.collectingAndThen合二为一

Map<String, String> toMap = Stream.of("a", "b", "err1", "c", "d", "err2", "e", "f", "g", "h", "err3", "i", "j")
        .collect(Collectors.collectingAndThen(
                Collector.of(
                        LinkedList<List<String>>::new,
                        (a, b) -> {
                            if (b.startsWith("err"))
                                a.add(new ArrayList<>(List.of(b)));
                            else if (!a.isEmpty() && a.getLast().size() == 1)
                                a.getLast().add(b);
                        },
                        (a, b) -> { throw new UnsupportedOperationException(); }
                ), (x) -> x.stream().filter(l -> l.size() == 2)
                        .collect(Collectors.toMap(
                                e -> e.get(0),
                                e -> e.get(1))
                        )
        ));

Answer 5

这是一个使用现成收集器的简单单衬：

Stream<String> stream = Stream.of("a", "b", "err1", "c", "d", "err2", "e", "f", "g", "h", "err3", "i", "j");

Map<String, String> map = Arrays.stream(stream
        .collect(Collectors.joining(",")).split(",(?=(([^,]*,){2})*[^,]*$)"))
    .filter(s -> s.startsWith("err"))
    .map(s -> s.split(","))
    .collect(Collectors.toMap(a -> a[0], a -> a[1]));

这里的“技巧”是首先将所有术语组合成一个字符串，然后将其拆分为成对的字符串，例如"a,b"、"err1,c" 等。一旦有了成对流，处理就很简单了.