从流中收集对

Question

我有一个像这样的对象流:

"0", "1", "2", "3", "4", "5",

如何将其转换为对的流:

{ new Pair("0", "1"), new Pair("2", "3"), new Pair("4", "5")}.

流大小未知.我正在从一个可能很大的文件中读取数据.我只有收集器的迭代器,我使用spliterator将此迭代器转换为流.我知道这是使用StreamEx处理相邻对的答案: 从流中收集连续对 可以在java或StreamEx中完成吗？谢谢

Answer 1

这不是天生的合适,但你可以做到

List input = ...
List<Pair> pairs = IntStream.range(0, input.size() / 2)
                            .map(i -> i * 2)
                            .mapToObj(i -> new Pair(input.get(i), input.get(i + 1)))
                            .collect(Collectors.toList());

要在流中创建Pairs,您需要一个有状态的lambdas,通常应该避免但可以完成.注意:这仅在流是单线程时才有效.即不平行.

Stream<?> stream = 
assert !stream.isParallel();
Object[] last = { null };
List<Pair> pairs = stream.map(a -> {
        if (last[0] == null) {
            last[0] = a;
            return null;
        } else {
            Object t = last[0];
            last[0] = null;
            return new Pair(t, a);
        }
     }).filter(p -> p != null)
       .collect(Collectors.toList());
assert last[0] == null; // to check for an even number input.

Answer 2

如果你不想收集元素

问题的标题说从流中收集对，所以我假设您想实际收集这些对，但您评论道：

您的解决方案有效，问题是它将数据从文件加载到 PairList，然后我可以使用此集合中的流来处理对。我不能这样做，因为数据可能太大而无法存储在内存中。

所以这里有一种方法可以在不收集元素的情况下做到这一点。

将Iterator<T>转换为Iterator<List<T>>，然后将流转换为对流相对简单。

  /**
   * Returns an iterator over pairs of elements returned by the iterator.
   * 
   * @param iterator the base iterator
   * @return the paired iterator
   */
  public static <T> Iterator<List<T>> paired(Iterator<T> iterator) {
    return new Iterator<List<T>>() {
      @Override
      public boolean hasNext() {
        return iterator.hasNext();
      }

      @Override
      public List<T> next() {
        T first = iterator.next();
        if (iterator.hasNext()) {
          return Arrays.asList(first, iterator.next());
        } else {
          return Arrays.asList(first);
        }
      }
    };
  }

  /**
   * Returns an stream of pairs of elements from a stream.
   * 
   * @param stream the base stream
   * @return the pair stream
   */
  public static <T> Stream<List<T>> paired(Stream<T> stream) {
    return StreamSupport.stream(Spliterators.spliteratorUnknownSize(paired(stream.iterator()), Spliterator.ORDERED),
        false);
  }

  @Test
  public void iteratorAndStreamsExample() {
    List<String> strings = Arrays.asList("a", "b", "c", "d", "e", "f");
    Iterator<List<String>> pairs = paired(strings.iterator());
    while (pairs.hasNext()) {
      System.out.println(pairs.next());
      // [a, b]
      // [c, d]
      // [e, f]
    }

    paired(Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)).forEach(System.out::println);
    // [1, 2]
    // [3, 4]
    // [5, 6]
    // [7, 8]
  }

如果你想收藏 the elements...

我将通过收集到列表中并使用AbstractList提供视图来做到这一点 of the elements as pairs.

首先是PairList。这是一个简单的 AbstractList 包装器，包装任何具有偶数个元素的列表。（一旦指定了所需的行为，这可以很容易地适应处理奇数长度列表。）

  /**
   * A view on a list of its elements as pairs.
   * 
   * @param <T> the element type
   */
  static class PairList<T> extends AbstractList<List<T>> {
    private final List<T> elements;

    /**
     * Creates a new pair list.
     * 
     * @param elements the elements
     * 
     * @throws NullPointerException if elements is null
     * @throws IllegalArgumentException if the length of elements is not even
     */
    public PairList(List<T> elements) {
      Objects.requireNonNull(elements, "elements must not be null");
      this.elements = new ArrayList<>(elements);
      if (this.elements.size() % 2 != 0) {
        throw new IllegalArgumentException("number of elements must have even size");
      }
    }

    @Override
    public List<T> get(int index) {
      return Arrays.asList(elements.get(index), elements.get(index + 1));
    }

    @Override
    public int size() {
      return elements.size() / 2;
    }
  }

然后我们就可以定义我们需要的收集器了。这本质上是以下的简写collectingAndThen(toList(), PairList::new)：

  /**
   * Returns a collector that collects to a pair list.
   * 
   * @return the collector
   */
  public static <E> Collector<E, ?, PairList<E>> toPairList() {
    return Collectors.collectingAndThen(Collectors.toList(), PairList::new);
  }

请注意，对于我们知道支持列表是新生成的用例（如本例所示），定义一个不防御性复制列表的 PairList 构造函数可能是值得的。不过，现在这并不是真正必要的。但是一旦我们这样做了，这个方法就会是collectingAndThen(toCollection(ArrayList::new), PairList::newNonDefensivelyCopiedPairList).

现在我们可以使用它：

  /**
   * Creates a pair list with collectingAndThen, toList(), and PairList::new
   */
  @Test
  public void example() {
    List<List<Integer>> intPairs = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6)
        .collect(toPairList());
    System.out.println(intPairs); // [[1, 2], [2, 3], [3, 4]]

    List<List<String>> stringPairs = Stream.of("a", "b", "c", "d")
        .collect(toPairList());
    System.out.println(stringPairs); // [[a, b], [b, c]]
  }

这是一个包含可运行示例的完整源文件（作为 JUnit 测试）：

package ex;

import java.util.AbstractList;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Objects;
import java.util.stream.Collector;
import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;
import org.junit.Test;

public class PairCollectors {

  /**
   * A view on a list of its elements as pairs.
   * 
   * @param <T> the element type
   */
  static class PairList<T> extends AbstractList<List<T>> {
    private final List<T> elements;

    /**
     * Creates a new pair list.
     * 
     * @param elements the elements
     * 
     * @throws NullPointerException if elements is null
     * @throws IllegalArgumentException if the length of elements is not even
     */
    public PairList(List<T> elements) {
      Objects.requireNonNull(elements, "elements must not be null");
      this.elements = new ArrayList<>(elements);
      if (this.elements.size() % 2 != 0) {
        throw new IllegalArgumentException("number of elements must have even size");
      }
    }

    @Override
    public List<T> get(int index) {
      return Arrays.asList(elements.get(index), elements.get(index + 1));
    }

    @Override
    public int size() {
      return elements.size() / 2;
    }
  }

  /**
   * Returns a collector that collects to a pair list.
   * 
   * @return the collector
   */
  public static <E> Collector<E, ?, PairList<E>> toPairList() {
    return Collectors.collectingAndThen(Collectors.toList(), PairList::new);
  }

  /**
   * Creates a pair list with collectingAndThen, toList(), and PairList::new
   */
  @Test
  public void example() {
    List<List<Integer>> intPairs = Stream.of(1, 2, 3, 4, 5, 6)
        .collect(toPairList());
    System.out.println(intPairs); // [[1, 2], [2, 3], [3, 4]]

    List<List<String>> stringPairs = Stream.of("a", "b", "c", "d")
        .collect(toPairList());
    System.out.println(stringPairs); // [[a, b], [b, c]]
  }    
}