Java8實戰(zhàn)之Stream的延遲計算
更新時間：2021年09月07日 15:43:04 作者：鯤鵬飛九萬里
JDK中Stream的中間函數(shù)如 filter(Predicate super T>)是惰性求值的,filter并非對流中所有元素調(diào)用傳遞給它的Predicate,下面這篇文章主要給大家介紹了關(guān)于Java8實戰(zhàn)之Stream延遲計算的相關(guān)資料,需要的朋友可以參考下
一、函數(shù)式編程
要被稱為函數(shù)式，函數(shù)或方法不應(yīng)該拋出任何異常。使用Optional<R> 類型作為返回值。
透明性：方法中沒有任何操作會修改現(xiàn)有結(jié)構(gòu)
使用Java8進(jìn)行編程時，盡量使用Stream取代迭代操作。如果遞歸可以更簡潔，且不帶副作用，應(yīng)該使用遞歸替換迭代。
"尾-遞"迭代，不需要在不同的棧楨上保存每次遞歸計算的中間值。目前Java不支持這種優(yōu)化，很多的現(xiàn)代JVM語言，比如Scala和Groovy都支持這種形式遞歸迭代的優(yōu)化。
1.1 示例一：方法中沒有任何操作會修改現(xiàn)有結(jié)構(gòu)
獲取列表的子集：
public static List<List<Integer>> findAllSubList(List<Integer> list) {
if (list.size()==0) {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
res.add(Collections.emptyList());
return res;
}
Integer first = list.get(0);
List<Integer> subList = list.subList(1, list.size());
List<List<Integer>> allSubList = findAllSubList(subList);
List<List<Integer>> allSubList2 = insertAll(first, allSubList);
return concat(allSubList, allSubList2);
}
private static List<List<Integer>> concat(List<List<Integer>> allSubList, List<List<Integer>> allSubList2) {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>(allSubList);
res.addAll(allSubList2);
return res;
}
private static List<List<Integer>> insertAll(Integer item, List<List<Integer>> allSubList) {
List<List<Integer>> res = new ArrayList<>();
for (List<Integer> a : allSubList) {
List<Integer> oneList = new ArrayList<>(a);
oneList.add(item);
res.add(oneList);
}
return res;
}
1.2 實例二：“尾-遞”迭代
求n的階乘：
方案一：迭代
/**
* 使用迭代計算階乘
* r 和 i 在每輪迭代中都會更新
* @param n
* @return
*/
public static int factorialIterator(int n) {
int r = 1;
for (int i=1; i<=n; i++) {
r *= i;
}
return r;
}
方案二：使用遞歸
/**
* 使用遞歸 計算階乘
* 比迭代都效率差：因為每次遞歸都需要創(chuàng)建棧楨
* @param n
* @return
*/
public static int factorialRecursive(int n) {
return n==1? 1 : n * factorialIterator(n-1);
}
方案三：使用Stream
/**
* 使用Stream 計算階乘
* @param n
* @return
*/
public static int factorialStream(int n) {
return IntStream.rangeClosed(1, n).reduce(1, (x, y)->x*y);
}
方案四：遞歸的優(yōu)化：“尾-遞”迭代
/**
* 尾-遞 迭代
* @param n
* @return
*/
public static int factorialTailIterator(int n) {
return factorialTailHelp(1, n);
}
/**
* 尾-遞 迭代遞幫助類
* @param acc
* @param n
* @return
*/
private static int factorialTailHelp(int acc, int n) {
return n==1?acc:factorialTailHelp(acc*n, n-1);
}
二、科里化
科里化：幫助你模塊化函數(shù)，提高代碼重用性的技術(shù)。
科里化表示一種將一個帶有n元組參數(shù)的函數(shù)轉(zhuǎn)換成n個一元函數(shù)鏈的方法。
三、函數(shù)式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)——持久化的
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的值始終保持一致，不受其他部分變化的影響。
附加條件：所有使用持久化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的用戶都必須遵守這一“不修改“原則。不對返回值就行修改。
四、Stream的延遲計算
創(chuàng)建一個質(zhì)數(shù)列表：
4.1 列表接口
/**
* @Date 2021/9/5
* @Author lifei
*/
public interface MyList<T> {
T head();
MyList<T> tail();
MyList<T> filter(Predicate<T> p);
default boolean isEmpty() {
return true;
}
}
4.2 延遲列表
public class LazyList<T> implements MyList<T> {
final T head;
final Supplier<MyList<T>> tail;
public LazyList(T head, Supplier<MyList<T>> tail) {
this.head = head;
this.tail = tail;
}
@Override
public T head() {
return head;
}
@Override
public MyList<T> tail() {
return tail.get();
}
@Override
public MyList<T> filter(Predicate<T> p) {
return isEmpty()?this:p.test(head())? new LazyList<>(head, ()->tail().filter(p)):tail().filter(p);
}
@Override
public boolean isEmpty() {
return false;
}
}
4.3 創(chuàng)建一個無限延遲的列表
/**
* 創(chuàng)建一個無限延遲的列表
* @param n
* @return
*/
public static LazyList<Integer> from(int n) {
return new LazyList<>(n, ()->from(n+1));
}
4.4 創(chuàng)建一個無限延遲的質(zhì)數(shù)列表
/**
* 創(chuàng)建一個無限循環(huán)的 質(zhì)數(shù)列表
* @param numbers
* @return
*/
public static MyList<Integer> primes(MyList<Integer> numbers) {
return new LazyList<>(numbers.head(), ()->primes(numbers.tail().filter(n->n%numbers.head()!=0)));
}
4.5 使用無限延遲的質(zhì)數(shù)列表
public static void main(String[] args) {
LazyList<Integer> numbers = from(2);
Integer res2 = numbers.head();
Integer res3 = numbers.tail().head();
Integer res4 = numbers.tail().tail().head();
System.out.println(res2);
System.out.println(res3);
System.out.println(res4);
System.out.println("創(chuàng)建一個無限延遲的質(zhì)數(shù)列表");
MyList<Integer> primes = primes(numbers);
for (int i=0; i<30; i++) {
if (!primes.isEmpty()){
System.out.print(primes.head() + ", ");
primes = primes.tail();
}
}
System.out.println();
}
總結(jié)
到此這篇關(guān)于Java8實戰(zhàn)之Stream延遲計算的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java8 Stream延遲計算內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！
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