淺析Java8 中 Map 介面的新方法
我們提一個需求:給定一個 List<String>
,統計每個元素出現的所有位置。
比如,給定 list: ["a","b","c","d","f","g"] ,那麼應該返回:
a : [0] b : [1,2] c : [3,4,5] d : [6,7,8] f : [9,10] g : [11]
很明顯,我們很適合使用 Map 來完成這件事情:
public static Map<String,List<Integer>> getElementPositions(List<String> list) { Map<String,List<Integer>> positionsMap = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < list.size(); i++) { String str = list.get(i); List<Integer> positions = positionsMap.get(str); if (positions == null) { // 如果 positionsMap 還不存在 str 這個鍵及其對應的 List<Integer> positions = new ArrayList<>(1); positionsMap.put(str,positions); // 將 str 及其對應的 positions 放入 positionsMap } positions.add(i); // 將索引加入 str 相關聯的 List<Integer> 中 } return positionsMap; } public static void main(String[] args) throws Exception { List<String> list = Arrays.asList("a","g"); System.out.println("使用 Java8 之前的 API:"); Map<String,List<Integer>> elementPositions = getElementPositions(list); System.out.println(elementPositions); }
執行結果:
Java8 時, Map<K,V> 介面添加了一個新的方法, putIfAbsent(K key,V value)
,功能是: 如果當前 Map 不存在鍵 key 或者該 key 關聯的值為 null ,那麼就執行 put(key,value) ;否則,便不執行 put 操作。該方法等價於如下程式碼:
(題外話: putIfAbsent 方法與 put 方法一樣,返回的是方法呼叫之前與引數 key 相關聯的 value )
使用 putIfAbsent 修改 getElementPositions 方法:
public static Map<String,List<Integer>> positionsMap = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < list.size(); i++) { String str = list.get(i); positionsMap.putIfAbsent(str,new ArrayList<>(1)); // 如果 positionsMap 不存在鍵 str 或者 str 關聯的 List<Integer> 為 null,那麼就會進行 put;否則不執行 put positionsMap.get(str).add(i); } return positionsMap; } public static void main(String[] args) throws Exception { List<String> list = Arrays.asList("a","g"); System.out.println("使用 putIfAbsent:"); Map<String,List<Integer>> elementPositions = getElementPositions(list); System.out.println(elementPositions); }
執行結果:
可以看到使用 putIfAbsent 之後的 getElementPositions 簡潔了一點,那還能更簡潔嗎?
檢視 Map 介面的方法,可以發現在 JDK1.8 時,還添加了如下兩個方法:
檢視 compute 方法的 API 文件,可以發現 compute 方法與如下程式碼等價
V oldValue = map.get(key); V newValue = remappingFunction.apply(key,oldValue); if (oldValue != null ) { if (newValue != null) map.put(key,newValue); else map.remove(key); } else { // 即 原來的 key 不存在 Map 中或該 key 關聯的 value 為 null if (newValue != null) map.put(key,newValue); else return null; }
compute 方法和原來 put 方法的區別在於:
put(K key,V value)
方法,如果 key 在 Map 中不存在,那麼直接加入;如果已經存在,那麼使用新的 value 替換舊的 value ;
而 compute(K key,BiFunction remappingFunction)
方法可以通過一個 BiFunction 來計算出新的 value , BiFunction 的引數為舊的 key 和 value ,返回計算出新的 value —— 與 put 方法不同, compute 方法返回的會是最新的與 key 相關聯的 value ,而不是舊的 value 。 所以可以使用 compute 方法改寫 getElementPositions
如下:
public static Map<String,List<Integer>> positionsMap = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < list.size(); i++) { positionsMap.compute(list.get(i),(k,v) -> v == null ? new ArrayList<>(1) : v).add(i); } return positionsMap; } public static void main(String[] args) throws Exception { List<String> list = Arrays.asList("a","g"); System.out.println("使用 compute:"); Map<String,List<Integer>> elementPositions = getElementPositions(list); System.out.println(elementPositions); }
(k,v) -> v == null ? new ArrayList<>(1) : v
即 如果當前的 value 為 null ,那麼 該 BiFunction 的返回值為 new ArrayList<>(1) ;如果不為 null ,那麼返回值便是本身。而且因為 compute 方法會返回新的 value —— 此時便是與 list.get(i) (key) 相關聯的 ArrayList —— 所以我們可以直接呼叫其 add 方法。
執行結果:
很棒~ 還能更簡潔嗎? 我們再看看 computeIfAbsent
方法: computeIfAbsent
和 compute 的關係,就類似於 putIfAbsent 和 put 的關係: computeIfAbsent
在 key 不在 Map 中或者與 key 相關聯的 value 為 null 時,才執行通過函式計算新 value 的操作,否則不執行; computeIfAbsent
的返回值也是與 key 相關聯的最新的 value 。其預設實現如下:
與 compute 不同, computeIfAbsent 接受的函式操作是 Function 而不是 BiFunction —— 這很好理解, computeIfAbsent 只在 ke y 不在 Map 中或者與 key 相關聯的 value 為 null 時才執行函式操作,那麼顯然此時與 key 相關的 value 為 null ,所以 computeIfAbsent 只接受 Function 作為引數即可 —— 該 Function 可以使用 key 作為引數計算出新的 value 。使用 computeIfAbsent 改寫 getElementPositions :
public static Map<String,List<Integer>> positionsMap = new HashMap<>(); for (int i = 0; i < list.size(); i++) { positionsMap.computeIfAbsent(list.get(i),k -> new ArrayList<>(1)).add(i); } return positionsMap; } public static void main(String[] args) throws Exception { List<String> list = Arrays.asList("a","g"); System.out.println("使用 computeIfAbsent:"); Map<String,List<Integer>> elementPositions = getElementPositions(list); System.out.println(elementPositions); }
執行結果:
事實上,本文使用 putIfAbsent 時是存在問題的, positionsMap.putIfAbsent(str,new ArrayList<>(1)) ;
這句程式碼每次呼叫時都會產生一個臨時的 ArrayList —— 當遍歷的 List<String> 較大時,這可能會帶來一定的負面影響;相比之下 compute 和 computeIfAbsent 的好處在於,它們接受的引數為函式,只會在必要時才使用函式進行計算得出新 value 。在本文類似需求的情況下,就適用性和簡潔性而言, computeIfAbsent 要優於 compute 。在 JDK1.8 的 API 文件中,也說到在需要生成一個類似於 Map<K,Collection<V>> 的結構時, computeIfAbsent 很適合這種情況:
那 compute 方法適用於什麼情況呢?從前面的介紹可知, compute 方法更適用於更新 key 關聯的 value 時,新值依賴於舊值的情況 —— 比如統計一個 List<String> 中每個元素出現的次數:
public static Map<String,Integer> getElementCounts(List<String> list) { Map<String,Integer> countsMap = new HashMap<>(); list.forEach(str -> countsMap.compute(str,v) -> v == null ? 1 : v + 1)); // 此時:新值 = 舊值 + 1 return countsMap; } public static void main(String[] args) throws Exception { List<String> list = Arrays.asList("a","g"); System.out.println("使用 compute 計算元素出現的次數:"); Map<String,Integer> counts = getElementCounts(list); System.out.println(counts); }
執行結果:
Java8 中還為 Map 添加了一些其他方便於編碼的新方法,請有興趣的讀者繼續發掘。
總結
以上所述是小編給大家介紹的Java8 中 Map 介面的新方法,希望對大家有所幫助,如果大家有任何疑問請給我留言,小編會及時回覆大家的。在此也非常感謝大家對我們網站的支援!
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