使用 Stream API 查找 List 中 Map 的最大值

本文介绍了如何使用 Java Stream API 在包含 HashMap 的 List 中查找具有最大长度的对象。首先，建议使用自定义对象代替 HashMap 以提高代码的可读性和类型安全性。然后，详细讲解了如何使用 Stream.max() 和 Collections.max() 查找单个最大元素，以及如何使用 groupingBy() 和 collect() 查找具有相同最大长度的多个元素。最后，提供了一种避免创建中间 Map 的方法，并提醒读者注意面向接口编程的重要性。

使用对象的力量

当处理结构化数据时，强烈建议使用自定义对象而不是 HashMap。HashMap 通常将属性存储为 java.lang.Object，这牺牲了类型安全性和代码可读性。使用自定义对象，例如 Java 16 的 record，可以更好地组织数据并提高代码质量。

例如，可以定义一个 Foo 类（或 record）来表示你的数据：

public record Foo(String start, String end, int length) {}

现在，你可以使用 List 而不是 ArrayList>，这将使代码更易于理解和维护。

查找单个最大元素

要查找具有最大 length 的 Foo 对象，可以使用 Stream.max() 或 Collections.max()。这两个方法都需要一个 Comparator 实例作为参数。

使用 Stream API

List foos = // 初始化列表

Foo max = foos.stream()
    .max(Comparator.comparingInt(Foo::length)) // 产生 Optional
    .orElseThrow();

Comparator.comparingInt(Foo::length) 创建一个比较器，它根据 Foo 对象的 length 属性进行比较。Stream.max() 返回一个 Optional，因为列表可能为空。orElseThrow() 用于在列表为空时抛出异常。

使用 Collections.max()

List foos = // 初始化列表

Foo max = Collections.max(foos, Comparator.comparingInt(Foo::length));

Collections.max() 直接返回最大元素，如果列表为空，则抛出 NoSuchElementException。

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查找一组最大元素

如果需要获取所有具有最大 length 值的对象集合，则需要稍微复杂一些的方法。

使用 groupingBy()

可以使用 groupingBy() 收集器将数据按 length 分组到一个中间 Map 中，然后创建一个 stream 遍历 Map 条目，并使用 Stream.max() 选择具有最高键的条目。

List foos = // 初始化列表

List max = foos.stream()
    .collect(Collectors.groupingBy(Foo::length)) // Map>
    .entrySet().stream()             // Stream>>
    .max(Map.Entry.comparingByKey()) // Optional>
    .map(Map.Entry::getValue)        // Optional>
    .orElse(Collections.emptyList());

使用三参数 collect()

另一种方法是使用 Stream.collect() 的三参数版本，它允许你将 stream 元素累积到一个列表中，该列表将作为 stream 执行的结果返回。

List foos = // 初始化列表

List max = foos.stream()
    .collect(
        ArrayList::new,
        (List l, Foo f) -> {
            if (!l.isEmpty() && l.get(0).length() < f.length()) l.clear();
            if (l.isEmpty() || l.get(0).length() == f.length()) l.add(f);
        },
        (l, r) -> {
            if (l.get(0).length() < r.get(0).length()) l.clear();
            if (l.isEmpty() || l.get(0).length() == r.get(0).length()) l.addAll(r);
        }
    );

此方法避免了创建中间 Map 和第二个 stream 遍历其条目。它使用一个 ArrayList 作为累加器，并在遇到更大的 length 值时清除列表，或者在 length 值相等时添加元素。

总结

本文展示了如何使用 Java Stream API 在包含 HashMap 的 List 中查找具有最大长度的对象。 建议使用自定义对象来代替 HashMap 以提高代码的可读性和类型安全性。 提供了查找单个最大元素和查找具有相同最大长度的多个元素的方法。 同时，也介绍了一种避免创建中间 Map 的方法。

提示： 始终考虑面向接口编程，以便编写更灵活和可维护的代码。