使用 Java Stream 找到 List 中具有最大值的 Map

本文介绍了如何使用 Java Stream API 从 ArrayList> 中找到具有最大 Length 值的 HashMap。文章首先建议使用自定义对象代替 HashMap 来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() 找到单个最大元素，以及如何使用 groupingBy() 和 collect() 找到所有具有最大值的元素集合，并提供了相应的示例代码。

使用自定义对象代替 Map

当处理结构化的数据时，使用 HashMap 并不是最佳实践。 更好的方法是创建一个自定义的类或记录（Record，Java 16+），它具有明确定义的属性和类型。 这样可以提高代码的可读性、可维护性和类型安全性。

例如，我们可以定义一个名为 Foo 的记录：

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

现在，我们可以使用 List 代替 ArrayList>。

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查找单个最大元素

如果只需要找到一个具有最大 length 值的 Foo 对象，可以使用 Stream.max() 或 Collections.max() 方法。 这两个方法都需要一个 Comparator 对象来比较 Foo 对象的 length 属性。

使用 Stream.max()

List foos = // 初始化列表

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

Stream.max() 方法返回一个 Optional 对象。 如果列表为空，则 Optional 对象将为空。 为了处理这种情况，可以使用 orElseThrow() 方法，它会在 Optional 对象为空时抛出一个异常。

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使用 Collections.max()

List foos = // 初始化列表

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

Collections.max() 方法直接返回最大的 Foo 对象。 如果列表为空，则会抛出一个 NoSuchElementException 异常。

查找所有具有最大值的元素

如果需要找到所有具有最大 length 值的 Foo 对象，可以使用以下两种方法：

使用 groupingBy()

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());

这种方法首先使用 groupingBy() 方法将 Foo 对象按照 length 属性进行分组，生成一个 Map> 对象。 然后，使用 entrySet() 方法将 Map 转换为一个 Stream，并使用 max() 方法找到具有最大键（length）的条目。 最后，使用 getValue() 方法获取该条目的值（一个 List 对象），并使用 orElse(Collections.emptyList()) 方法处理列表为空的情况。

使用 collect()

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);
        }
    );

这种方法使用 Stream.collect() 方法的三个参数版本。

• 第一个参数是一个 Supplier，用于创建一个新的 ArrayList 对象。
• 第二个参数是一个 BiConsumer，用于将 Foo 对象添加到列表中。 在添加之前，它会检查当前列表是否为空，或者当前 Foo 对象的 length 是否大于列表中第一个 Foo 对象的 length。 如果是，则清空列表，并将当前 Foo 对象添加到列表中。
• 第三个参数是一个 BiConsumer，用于合并两个列表。 它会检查两个列表中第一个 Foo 对象的 length，并清空 length 较小的列表，然后将另一个列表添加到 length 较大的列表中。

总结

本文介绍了如何使用 Java Stream API 从 List 中找到具有最大 length 值的 Foo 对象。 首先，建议使用自定义对象代替 HashMap 来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() 找到单个最大元素，以及如何使用 groupingBy() 和 collect() 找到所有具有最大值的元素集合。 选择哪种方法取决于具体的需求和性能考虑。 使用 collect() 方法通常效率更高，因为它避免了创建中间 Map 对象。 但是，groupingBy() 方法可能更易于理解和维护。