Java 8 Stream 函数将字谜列表分组为列表映射

Posted 2023-03-30

【中文标题】Java 8 Stream 函数将字谜列表分组为列表映射

【英文标题】：Java 8 Stream function to group a List of anagrams into a Map of Lists

【发布时间】：2014-03-25 13:52:18

【问题描述】：

Java 8 即将发布...在学习 Streams 时，我遇到了一个关于使用一种新方法对字谜进行分组的场景。我面临的问题是我找不到使用 map/reduce 函数对字符串对象进行分组的方法。相反，我必须创建与 Aggregate Operations - Reduction 中记录的类似方式。

根据文档，我们可以简单地使用：

LIST<T>.stream().collect(Collectors.groupingBy(POJO::GET_METHOD))

这样Collectors.groupingBy() 将根据使用的方法聚合映射的键。但是，这种方法对于包装简单的 String 表示似乎太麻烦了。

public class AnagramsGrouping 
    static class Word 
        public String original;

        public Word(String word) 
            original = word;
        

        public String getKey() 
            char[] characters = input.toCharArray();
            Arrays.sort(characters);
            return new String(characters);
        

        public String toString() 
            return original;
        
    

    public static void main(String[] args) 
        List<Word> words = Arrays.asList(new Word("pool"), new Word("loop"),
                new Word("stream"), new Word("arc"), new Word("odor"),
                new Word("car"), new Word("rood"), new Word("meats"),
                new Word("fires"), new Word("fries"), new Word("night"),
                new Word("thing"), new Word("mates"), new Word("teams"));

        Map<String, List<Word>> anagrams = words.stream().collect(
                Collectors.groupingBy(Word::getKey));

        System.out.println(anagrams);
    

这将打印以下内容：

door=[odor, rood], acr=[arc, car], ghint=[night, thing],
 aemrst=[stream], efirs=[fires, fries], loop=[pool, loop],
 aemst=[meats, mates, teams]

相反，我正在寻找一种更简单、更直接的解决方案，它使用新的 map/reduce 函数将结果累积到类似的界面 Map<String, List<String> 中。基于How to convert List to Map，我有以下几点：

List<String> words2 = Arrays.asList("pool", "loop", "stream", "arc",
        "odor", "car", "rood", "meats", "fires", "fries",
        "night", "thing", "mates", "teams");

words2.stream().collect(Collectors.toMap(w -> sortChars(w), w -> w));

但是这段代码会产生一个键冲突，因为它是一个 1-1 的 Map。

Exception in thread "main" java.lang.IllegalStateException: Duplicate key pool

这是有道理的...有没有办法将它们分组到与groupingBy 的第一个解决方案类似的输出中，但不使用包装值的 POJO？

【参考方案1】：

单参数groupingBy 收集器完全可以满足您的需求。它对其输入进行分类，您已经使用sortChars（或前面示例中的getKey）完成了这些工作。归类在同一键下的每个流值都被放入一个列表中，该列表是映射的值。因此我们有：

Map<String, List<String>> anagrams =
    words2.stream().collect(Collectors.groupingBy(w -> sortChars(w)));

给出输出

door=[odor, rood], acr=[arc, car], ghint=[night, thing], aemrst=[stream],
efirs=[fires, fries], loop=[pool, loop], aemst=[meats, mates, teams]

您也可以使用方法参考：

Map<String, List<String>> anagrams =
    words2.stream().collect(Collectors.groupingBy(GroupingAnagrams::sortChars));

如果您想对这些值做一些事情而不是建立一个列表，请使用groupingBy 的多参数重载和“下游”收集器。例如，要计算单词而不是建立列表，请执行以下操作：

Map<String, Long> anagrams =
    words2.stream().collect(
        Collectors.groupingBy(GroupingAnagrams::sortChars, Collectors.counting()));

这会导致：

door=2, acr=2, ghint=2, aemrst=1, efirs=2, loop=2, aemst=3

编辑：

如果不清楚，sortChars 只是一个静态函数，它执行与第一个示例中的getKey 类似的功能，但从字符串到字符串：

public static String sortChars(String input) 
    char[] characters = input.toCharArray();
    Arrays.sort(characters);
    return new String(characters);

【参考方案2】：

您可以使用toMap 方法与四个参数并分别指定：键类型、值类型、具有相同键的值的合并函数，以及结果将在其中的Map 的特定实现插入。

在这种情况下，您可以选择：

key - int[] - 单词字符码点的排序数组； 值 - List<String> - 字谜列表； 合并功能 - 两个列表合而为一； 映射 - TreeMap 与比较两个 int[] 数组的比较器。

List<String> words = List.of("pool", "loop", "stream", "arc", "odor", "car",
        "rood", "meats", "fires", "fries", "night", "thing", "mates", "teams");

Map<int[], List<String>> anagrams = words.stream()
        .collect(Collectors.toMap(
                // key - a sorted array of character code points
                word -> word.codePoints().sorted().toArray(),
                // value - a list of anagrams
                word -> new ArrayList<>(List.of(word)),
                // merge elements of two lists
                (list1, list2) -> 
                    list1.addAll(list2);
                    return list1;
                ,
                // comparator that compares two int[] arrays
                () -> new TreeMap<>(Arrays::compare)));

// output
anagrams.forEach((k, v) -> System.out.println(v.get(0) + "=" + v));

输出：

arc=[arc, car]
stream=[stream]
meats=[meats, mates, teams]
odor=[odor, rood]
fires=[fires, fries]
night=[night, thing]
pool=[pool, loop]

---

^{另见：How do you check if a word has an anagram that is a palindrome?}