如何使用 Lambda 表达式 .reduce() 方法减少给定列表

Posted 2023-03-16

【中文标题】如何使用 Lambda 表达式 .reduce() 方法减少给定列表

【英文标题】：How to reduce given list by using Lambda expression .reduce() method

【发布时间】：2015-05-18 07:16:58

【问题描述】：

List<Integer> integers = Arrays.asList(1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10);
integers.stream().filter((integer) -> integer % 2 == 0).collect(Collectors.toList());

如上图integers是一个List，我们只需要从中过滤偶数。我可以通过使用.filter() 方法来实现。但是，有没有可能使用.reduce() 方法实现相同的目标。希望，.reduce() 方法通过执行给定的 BynaryOperation 过滤掉所有其他元素并返回缩减列表。

如果我对.reduce() 方法的理解不正确，请告诉我这个方法到底是做什么的。

【问题讨论】：

我不明白。你有什么要求？您想减少List 中的所有偶数吗？您可以链接filter 和reduce，因为filter 是一个中间操作。

是的，以某种方式可以做到这一点，但reduce 是错误的工具！按照您的建议使用filter。

我只想在reduce()方法的帮助下从列表中删除所有奇数并返回偶数列表。

@ParameshKorrakuti 当需要螺丝刀时，您正在尝试使用锤子。不要让事情变得更困难和潜在的错误（例如：当你的流并行时）。只需使用filter 和collect...

请问您选择reduce 而不是collect 有什么好处？还是只是一种心理锻炼？

【参考方案1】：

你可以使用Stream.reduce(U identity, BiFunction<U,? super T,U> accumulator, BinaryOperator<U> combiner)方法，它接受三个参数：

identity：identity 元素既是归约的初始值，也是流中没有元素时的默认结果。在您的情况下，它将是

一个空列表

。 accumulator：accumulator 函数有两个参数：归约的部分结果和流的下一个元素（在本例中为整数）。它对模 2 进行检查，然后返回一个新的部分结果。 combiner：其目的是合并正在并行处理的流批次的内部临时收集器-累加器。

例如：

BinaryOperator<ArrayList<Integer>> combiner = (x, y) ->  x.addAll(y); return x; ;
BiFunction<ArrayList<Integer>, Integer, ArrayList<Integer>> accumulator = (x, y) -> 
    if (y % 2 == 0) 
        x.add(y);
    
    return x;
;
List<Integer> list = Stream.of(1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10).reduce(new ArrayList<Integer>(),
                                                               accumulator,
                                                               combiner);
System.out.println(list);

请注意，此解决方案可能不适用于并行流。此外，坚持.filter() 方法太容易了，所以我强烈建议您这样做。

【讨论】：

您使用了错误的 reduce 方法，Stream.of(integers) 无论如何都会给您一个带有单个 List 元素的流。不提使用reduce 会导致并行完全混乱......简而言之，我不认为使用reduce 是正确的工具。只要坚持collect(toList())...

试试Stream.of(1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10).parallel().reduce(...) ;-)

尽管接受了这个答案，但如果管道并行运行，它会给出错误的结果或异常。您可能需要明确说明并对其进行编辑。

您对collect 的使用是正确的，但对于reduce 是不正确的。

@kocko，感谢您的回复。知道reduce() 会做什么。

【参考方案2】：

您对还原的理解是错误的。 reduce 将重复对所有元素应用一个函数以获得一个单一的结果。

你好像觉得reduce喜欢做

1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10
│  │  │  │  │  │  │  │
└op┘  └op┘  └op┘  └op┘
  │     │     │     │
    result list

其实是这样的

1, 2, 3, 5, 6, 8, 9, 10
│  │  │  │  │  │  │  │
└op┘  └op┘  └op┘  └op┘
  │    │      │    │
  └─op─┘      └─op─┘
     │          │
     └────op────┘
           │
   final result value

虽然这是一个概念视图，但操作的确切顺序是未指定的。顺序执行类似于(((1 op 2) op 3) op 4)…，而并行执行将混合执行上面的树和部分顺序执行。

---

如果您首先将每个元素转换为List，然后使用连接每个列表的列表操作，则可以滥用reduce 创建结果列表，但是这样做有两个问题：

它没有提供所需的“跳过（原始列表的）第二个元素”逻辑；如果您查看上面的树，应该会很清楚，不可能制定一个正确的 op 函数来在每个可能的执行场景中执行此操作 创建临时列表并将它们连接起来效率非常低

后一点可以通过使用collect 来解决，这是一个可变缩减，因此，允许您使用可以添加项目的可变列表，但是，它不解决第一点，包括所需的过滤器将违反合同，并且只能在顺序执行中工作。

所以解决方案是为源列表范围内的所有元素定义一个filter，然后使用collect 进行可变归约以创建结果列表，而且，令人惊讶的是，这正是您的原始代码确实：

… .filter(integer -> integer % 2 == 0).collect(Collectors.toList());