链接流中间操作时需要迭代答案

【问题标题】：Iterations required when chaining stream intermediate operations链接流中间操作时需要迭代
【发布时间】：2021-07-01 17:36:42
【问题描述】：

我知道 Java 中的流中间操作是惰性的，并且在调用终端操作之前不会执行。但是，我不确定链接中间操作是否会增加所需的迭代次数。因为有时我们将操作分成多个中间操作，只是为了便于阅读。

所以例如下面的两个例子做同样的事情。但在第二个例子中，两个中间操作合二为一。

myStream
     .map(s -> methodA(s))
     .map(s -> methodB(s))
     .collect(Collectors.joining());

myStream
     .map(s -> methodB(methodA(s)))
     .collect(Collectors.joining());

这两种情况所需的迭代次数不是相同吗？因为看起来，JVM 可以在单次迭代中执行它（类似于单次 for 循环），而不是为每个中间操作迭代元素。

【问题讨论】：

您的意思是时间复杂度...不是性能或执行时间？显然这里的时间复杂度是一样的。
时间 complexity 不会改变，可能一次你运行 N 次操作，另一次 N+N=2*N 次操作但它们仍然是 O(N)。如果您将其拆分为 100 个操作，您将运行 100*N 个操作，这仍然是 O(N)。
在谈到复杂性时，O(2n)、O(3n) 等无关紧要。他们都只是O(n)。它代表增长，而不是实际执行时间。
即使中间操作是否惰性，也不会改变时间复杂度。所以不要把时间复杂度和性能混为一谈。它们可能会相互作用，但仍然是完全不同的东西。
解决您更新的问题，两种变体都相当于一个循环。

标签： java java-stream

【解决方案1】：

我知道 Java 中的流中间操作是惰性的，并且在调用终端操作之前不会执行。但是，我不确定链接中间操作是否会增加所需的迭代次数。 ...在这两种情况下，所需的迭代次数不是相同吗？

以下内容似乎证实了您（和其他人）的结论。我使用了AtomicInteger，因为使用并行流会取消计数。在任何情况下，方法调用的总数都没有不同。但是，由于这两种方法返回不同的值，因此由于映射的顺序，总和会有所不同。在第一种情况下，MethodA 最后处理，因此它的值将被求和。在第二种情况下，MethodB 被最后处理，因此它的值将被求和。

static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
Random r = new Random();
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    count.set(0);
    List<Integer> list = IntStream.generate(
            () -> 1)
            .limit(r.nextInt(10) + 1).boxed().toList();
    
    int sum1 = list.stream().mapToInt(s -> methodB(s)).map(s -> methodA(s))
            .sum();
    
    int save = count.get();
    
    count.set(0);
    int sum2 = list.stream().mapToInt(s -> methodB(methodA(s)))
              .sum();
    if (save != count.get()) {
        System.out.println(
                "Inconsistent counts: " + save + " " + count);
    }
}
    
public static int methodA(int v) {
    count.incrementAndGet();
    return 1;
}

    
public static int methodB(int v) {
    count.incrementAndGet();
    return 2;
}

【讨论】：