是否有Java 8流操作限制流(可能是无限的),直到第一个元素无法匹配谓词?

在Java 9中,我们可以像下面的例子一样使用takeWhile来打印所有小于10的数字。

IntStream
    .iterate(1, n -> n + 1)
    .takeWhile(n -> n < 10)
    .forEach(System.out::println);

因为在Java 8中没有这样的操作,那么以通用的方式实现它的最佳方法是什么呢?


当前回答

作为@StuartMarks回答的后续。我的StreamEx库具有takeWhile操作,该操作与当前JDK-9实现兼容。当在JDK-9下运行时,它只会委托给JDK实现(通过MethodHandle。invokeExact非常快)。在JDK-8下运行时,将使用“polyfill”实现。所以使用我的库可以像这样解决问题:

IntStreamEx.iterate(1, n -> n + 1)
           .takeWhile(n -> n < 10)
           .forEach(System.out::println);

其他回答

可能有点离题了,但这是List<T>而不是Stream<T>。

首先你需要有一个take util方法。该方法接受前n个元素:

static <T> List<T> take(List<T> l, int n) {
    if (n <= 0) {
        return newArrayList();
    } else {
        int takeTo = Math.min(Math.max(n, 0), l.size());
        return l.subList(0, takeTo);
    }
}

它就像scala。list。take一样

    assertEquals(newArrayList(1, 2, 3), take(newArrayList(1, 2, 3, 4, 5), 3));
    assertEquals(newArrayList(1, 2, 3), take(newArrayList(1, 2, 3), 5));

    assertEquals(newArrayList(), take(newArrayList(1, 2, 3), -1));
    assertEquals(newArrayList(), take(newArrayList(1, 2, 3), 0));

现在,编写一个基于take的takeWhile方法就相当简单了

static <T> List<T> takeWhile(List<T> l, Predicate<T> p) {
    return l.stream().
            filter(p.negate()).findFirst(). // find first element when p is false
            map(l::indexOf).        // find the index of that element
            map(i -> take(l, i)).   // take up to the index
            orElse(l);  // return full list if p is true for all elements
}

它是这样工作的:

    assertEquals(newArrayList(1, 2, 3), takeWhile(newArrayList(1, 2, 3, 4, 3, 2, 1), i -> i < 4));

这个实现部分迭代列表几次,但它不会增加O(n^2)个操作。希望你能接受。

这样的操作在Java 8 Stream中应该是可能的,但它不一定能高效地完成——例如,您不一定能将这样的操作并行化,因为您必须按顺序查看元素。

API并没有提供简单的方法,但最简单的方法可能是获取Stream. Iterator(),将迭代器包装为“take-while”实现,然后返回到Spliterator,然后是Stream。或者——可能——包装Spliterator,尽管在这个实现中它不能再被拆分了。

下面是一个未测试的takeWhile在Spliterator上的实现:

static <T> Spliterator<T> takeWhile(
    Spliterator<T> splitr, Predicate<? super T> predicate) {
  return new Spliterators.AbstractSpliterator<T>(splitr.estimateSize(), 0) {
    boolean stillGoing = true;
    @Override public boolean tryAdvance(Consumer<? super T> consumer) {
      if (stillGoing) {
        boolean hadNext = splitr.tryAdvance(elem -> {
          if (predicate.test(elem)) {
            consumer.accept(elem);
          } else {
            stillGoing = false;
          }
        });
        return hadNext && stillGoing;
      }
      return false;
    }
  };
}

static <T> Stream<T> takeWhile(Stream<T> stream, Predicate<? super T> predicate) {
   return StreamSupport.stream(takeWhile(stream.spliterator(), predicate), false);
}

更新:Java 9流现在带有一个takeWhile方法。

不需要黑客或其他解决方案。就用它吧!


我相信这可以大大改善: (有人可能会让它线程安全)

Stream<Integer> stream = Stream.iterate(0, n -> n + 1);

TakeWhile.stream(stream, n -> n < 10000)
         .forEach(n -> System.out.print((n == 0 ? "" + n : "," + n)));

肯定是黑客……不是很优雅,但是很有用~:D

class TakeWhile<T> implements Iterator<T> {

    private final Iterator<T> iterator;
    private final Predicate<T> predicate;
    private volatile T next;
    private volatile boolean keepGoing = true;

    public TakeWhile(Stream<T> s, Predicate<T> p) {
        this.iterator = s.iterator();
        this.predicate = p;
    }

    @Override
    public boolean hasNext() {
        if (!keepGoing) {
            return false;
        }
        if (next != null) {
            return true;
        }
        if (iterator.hasNext()) {
            next = iterator.next();
            keepGoing = predicate.test(next);
            if (!keepGoing) {
                next = null;
            }
        }
        return next != null;
    }

    @Override
    public T next() {
        if (next == null) {
            if (!hasNext()) {
                throw new NoSuchElementException("Sorry. Nothing for you.");
            }
        }
        T temp = next;
        next = null;
        return temp;
    }

    public static <T> Stream<T> stream(Stream<T> s, Predicate<T> p) {
        TakeWhile tw = new TakeWhile(s, p);
        Spliterator split = Spliterators.spliterator(tw, Integer.MAX_VALUE, Spliterator.ORDERED);
        return StreamSupport.stream(split, false);
    }

}

这是在int上做的一个版本-正如问题中所问的那样。

用法:

StreamUtil.takeWhile(IntStream.iterate(1, n -> n + 1), n -> n < 10);

下面是StreamUtil的代码:

import java.util.PrimitiveIterator;
import java.util.Spliterators;
import java.util.function.IntConsumer;
import java.util.function.IntPredicate;
import java.util.stream.IntStream;
import java.util.stream.StreamSupport;

public class StreamUtil
{
    public static IntStream takeWhile(IntStream stream, IntPredicate predicate)
    {
        return StreamSupport.intStream(new PredicateIntSpliterator(stream, predicate), false);
    }

    private static class PredicateIntSpliterator extends Spliterators.AbstractIntSpliterator
    {
        private final PrimitiveIterator.OfInt iterator;
        private final IntPredicate predicate;

        public PredicateIntSpliterator(IntStream stream, IntPredicate predicate)
        {
            super(Long.MAX_VALUE, IMMUTABLE);
            this.iterator = stream.iterator();
            this.predicate = predicate;
        }

        @Override
        public boolean tryAdvance(IntConsumer action)
        {
            if (iterator.hasNext()) {
                int value = iterator.nextInt();
                if (predicate.test(value)) {
                    action.accept(value);
                    return true;
                }
            }

            return false;
        }
    }
}

allMatch()是一个短路函数,因此可以使用它来停止处理。主要的缺点是您必须进行两次测试:一次是查看是否应该处理它,另一次是查看是否继续进行。

IntStream
    .iterate(1, n -> n + 1)
    .peek(n->{if (n<10) System.out.println(n);})
    .allMatch(n->n < 10);