java - For 循环替换 : For Loops to Filters

Question

我正在完成计算机科学 III 类(class)(Java 编程)的作业，其中我们必须根据霍夫曼编码对文件进行编码。

import java.util.Scanner;
import java.util.ArrayList;
import java.io.*;
import java.util.Collections;
import java.util.StringTokenizer;

public class Client {

public static void main(String[] args) throws IOException {
    // TODO code application logic here
    Scanner in = new Scanner(System.in);
    System.out.println("Enter a filename to read from.");
    String filename = in.nextLine();
    File file = new File(filename);
    Scanner inputFile = new Scanner(file);
    String line, word;
    StringTokenizer token;
    ArrayList<Character> chars = new ArrayList<>();
    while(inputFile.hasNext()){
        line = inputFile.nextLine();
        ArrayList<Character> lineChar = new ArrayList<>();
        for (int i=0; i<line.length(); i++){
            if (line.charAt(i)!=' '){
                lineChar.add(line.charAt(i));
            }
        }
        chars.addAll(lineChar);
    }

    ArrayList<Character> prob = new ArrayList<Character>();
    for (int i=0; i<chars.size(); i++){
        if (!prob.contains(chars.get(i))){
            prob.add(chars.get(i));
        }
    }    
    for (int i=0; i<prob.size(); i++){
        System.out.print("Frequency of " + prob.get(i));
        System.out.println(": " + ((double)Collections.frequency(chars, prob.get(i)))/chars.size());
    }

我在我的 NetBeans IDE 中处理它并遵循了一些建议。它将最后两个 for 循环更改为:

    chars.stream().filter((char1) -> (!prob.contains(char1))).forEach((char1) -> {
        prob.add(char1);
    });    

    prob.stream().map((prob1) -> {
        System.out.print("Frequency of " + prob1);
        return prob1;
    }).forEach((prob1) -> {
        System.out.println(": " + ((double) Collections.frequency(chars, prob1)) / chars.size());
    });

我真的、真的、真的对此很感兴趣，但我发现很难追踪一切。它显然以与我的 for 循环相同的方式运行，并且在测试之后我发现它 - 确实 - 有效，但我想了解为什么以及如何。任何人都可以给我任何见解吗？

Answer 1

您的 IDE 用新的 Java 8 功能 - 流和 lambda 表达式替换了一些代码。你应该阅读它们。

Streams 允许您对管道中的集合执行操作，其中只有最终(终端)操作对元素进行实际迭代(仅对所需数量的元素进行迭代)。

Lambda 表达式允许您在将实现功能接口(interface)(=具有单个方法的接口(interface))的匿名类实例传递给方法时编写更少的代码。

这里尝试解释新代码的作用:

chars.stream() // creates a Stream<Character> from your chars List
     .filter((char1) -> (!prob.contains(char1))) // keeps only Characters not contained
                                                 // in prob List
     .forEach((char1) -> {prob.add(char1);}); // iterates over all the elements of
                                              // the Stream (i.e. those that weren't
                                              // filtered out) and adds them to prob   

prob.stream() // creates a Stream<Character> of the prob List
    .map((prob1) -> {
      System.out.print("Frequency of " + prob1);
      return prob1;
     }) // prints "Frequency of " + character for the current Character in the Stream
    .forEach((prob1) -> { // prints the frequency of each character in the Stream
        System.out.println(": " + ((double) Collections.frequency(chars, prob1)) /  chars.size());
     });

第二个Stream的map操作有点奇怪。通常 map 用于将一种类型的 Stream 转换为另一种类型的 Stream。这里它用于打印输出并返回相同的 Stream。我不会为此使用 map。您可以简单地将打印移动到 forEach。

prob.stream() // creates a Stream<Character> of the prob List
    .forEach((prob1) -> { // prints the frequency of each character in the Stream
        System.out.print("Frequency of " + prob1);
        System.out.println(": " + ((double) Collections.frequency(chars, prob1)) /  chars.size());
     });

实际上，您不需要为此使用 Stream，因为 Collections 在 Java 8 中也有一个 forEach 方法:

prob.forEach((prob1) -> { // prints the frequency of each character in the Stream
        System.out.print("Frequency of " + prob1);
        System.out.println(": " + ((double) Collections.frequency(chars, prob1)) /  chars.size());
     });