java8 stream flatMap流的扁平化操作

亦凉 2022-01-29 01:07 294阅读 0赞

概念：Steam 是Java8 提出的一个新概念，不是输入输出的 Stream 流，而是一种用函数式编程方式在集合类上进行复杂操作的工具。简而言之，是以内部迭代的方式处理集合数据的操作，内部迭代可以将更多的控制权交给集合类。Stream 和 Iterator 的功能类似，只是 Iterator 是以外部迭代的形式处理集合数据的操作。

在Java8以前，对集合的操作需要写出处理的过程，如在集合中筛选出满足条件的数据，需要一 一遍历集合中的每个元素，再把每个元素逐一判断是否满足条件，最后将满足条件的元素保存返回。而Stream 对集合筛选的操作提供了一种更为便捷的操作，只需将实现函数接口的筛选条件作为参数传递进来，Stream会自行操作并将合适的元素同样以stream 的方式返回，最后进行接收即可。

2种操作：

1.intermediate  operation 中间操作：中间操作的结果是刻画、描述了一个Stream，并没有产生一个新集合，这种操作也叫做惰性求值方法。

2.terminal operation 终止操作：最终会从Stream中得到值。

如何区分这2种操作呢？可以根据操作的返回值类型判断，如果返回值是Stream，则该操作是中间操作，如果返回值是其他值或者为空，则该操作是终止操作。

flatMap 中间操作:

可用 Stream 替换值，并将多个 Stream 流合并成一个 Stream 流。

![Center][]

将含有一串数字的两个流合并为一个流，

@Test
    	public void flapMapTest() {
    		List<Integer> list = (List<Integer>) Stream.of(Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6), Arrays.asList(8, 9, 10, 11, 12))
    			.flatMap(test -> test.stream()).collect(Collectors.toList());
     
    		for (int i = 0, length = list.size(); i < length; i++) {
    			System.out.println(list.get(i));
    		}
     
    	}

flatMap的用法和含义住要通过一个案例来讲解，

案例：对给定单词列表 \["Hello","World"\],你想返回列表\["H","e","l","o","W","r","d"\]

第一种方式

String[] words = new String[]{"Hello","World"};
    
    List<String[]> a = Arrays.stream(words)
    
    .map(word -> word.split(""))
    
    .distinct()
    
    .collect(toList());
    
    a.forEach(System.out::print);

代码输出为：\[Ljava.lang.String;@12edcd21\[Ljava.lang.String;@34c45dca

（返回一个包含两个String\[\]的list）

这个实现方式是由问题的，传递给map方法的lambda为每个单词生成了一个String\[\](String列表)。因此，map返回的流实际上是Stream<String\[\]> 类型的。你真正想要的是用Stream<String>来表示一个字符串。

下方图是上方代码stream的运行流程

![70][]

第二种方式：flatMap（对流扁平化处理）

String[] words = new String[]{"Hello","World"};
    
    List<String> a = Arrays.stream(words)
    
    .map(word -> word.split(""))
    
    .flatMap(Arrays::stream)
    
    .distinct()
    
    .collect(toList());
    
    a.forEach(System.out::print);

结果输出：HeloWrd

使用flatMap方法的效果是，各个数组并不是分别映射一个流，而是映射成流的内容，所有使用map(Array::stream)时生成的单个流被合并起来，即扁平化为一个流。

下图是运用flatMap的stream运行流程，

![70 1][]

示例：

import java.util.ArrayList;
    import java.util.Arrays;
    import java.util.List;
    import java.util.stream.Collectors;
     
     
    public class FlatMap {
        public static void main(String[] args) {
            //扁平化流
            //找出数组中唯一的字符
            String[] strArray = {"hello", "world"};
     
            //具体实现
            List<String> res = Arrays.stream(strArray)
                    .map(w -> w.split(""))
                    .flatMap(Arrays::stream)
                    .distinct()
                    .collect(Collectors.toList());
            System.out.println(res);
     
            //TODO 案例
            System.out.println("--------------------------------");
            //Demo1:给定数组，返回数组平方和(直接使用映射)
            //[1,2,3,4]=>[1,4,9,16]
            Integer[] nums1 = {1, 2, 3, 4};
            List<Integer> nums1List = Arrays.asList(nums1);
            List<Integer> res1 = nums1List.stream().map(i -> i * i).collect(Collectors.toList());
            System.out.println(res1);
     
            System.out.println("--------------------------------");
            //Demo2:给定两数组，返回数组对
            //[1,2,3],[3,4]=>[1,3],[1,4],[2,3],[2,4],[3,3],[3,4]
            Integer[] nums2 = {1, 2, 3};
            Integer[] nums3 = {3, 4};
            List<Integer> nums2List = Arrays.asList(nums2);
            List<Integer> nums3List = Arrays.asList(nums3);
     
            //使用2个map嵌套过滤
            List<int[]> res2 = nums2List.stream().flatMap(i -> nums3List.stream().map(j -> new int[]{i, j})).collect(Collectors.toList());
            System.out.println(res2.size());
     
            System.out.println("--------------------------------");
            //Demo3:针对Demo2和Demo1组合返回总和能被3整除的数对
            //(2,4)和(3,3)是满足条件的
            List<int[]> res3 = nums2List.stream().flatMap(i -> nums3List.stream().filter(j -> (i + j) % 3 == 0).map(j -> new int[]{i, j})).collect(Collectors.toList());
            System.out.println(res3.size());
     
     
        }
    }

控制台输出结果：

![20190110210416894.png][]

[Center]: /images/20220129/e86dd10b06914046b281fb30c5c7bd00.png
[70]: /images/20220129/aae7d6ef166f48da8a1c9355a6d7e8cb.png
[70 1]: /images/20220129/a45076a89e624e3abe474ec34fc6896b.png
[20190110210416894.png]: /images/20220129/934ef34a0ca849a0aa78d561ab0dcfc1.png