摘要：我們提一個需求給定一個，統(tǒng)計每個元素出現(xiàn)的所有位置。而且因為方法會返回新的此時便是與相關(guān)聯(lián)的所以我們可以直接調(diào)用其方法。在本文類似需求的情況下，就適用性和簡潔性而言，要優(yōu)于。
我們提一個需求：給定一個 List，統(tǒng)計每個元素出現(xiàn)的所有位置。
比如，給定 list：["a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g"] ，那么應(yīng)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> getElementPositions(List list) {
Map> positionsMap = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String str = list.get(i);
List positions = positionsMap.get(str);
if (positions == null) { // 如果 positionsMap 還不存在 str 這個鍵及其對應(yīng)的 List
positions = new ArrayList<>(1);
positionsMap.put(str, positions); // 將 str 及其對應(yīng)的 positions 放入 positionsMap
}
positions.add(i); // 將索引加入 str 相關(guān)聯(lián)的 List 中
}
return positionsMap;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
List list = Arrays.asList("a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g");
System.out.println("使用 Java8 之前的 API：");
Map> elementPositions = getElementPositions(list);
System.out.println(elementPositions);
}
運行結(jié)果：
Java8 時，Map 接口添加了一個新的方法，putIfAbsent(K key, V value)，功能是：
如果當(dāng)前 Map 不存在鍵 key 或者該 key 關(guān)聯(lián)的值為 null，那么就執(zhí)行 put(key, value)；否則，便不執(zhí)行 put 操作。該方法等價于如下代碼：
（題外話：putIfAbsent 方法與 put 方法一樣，返回的是方法調(diào)用之前與參數(shù) key 相關(guān)聯(lián)的 value）
使用 putIfAbsent 修改 getElementPositions 方法：
public static Map> getElementPositions(List list) {
Map> 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(guān)聯(lián)的 List 為 null，那么就會進行 put；否則不執(zhí)行 put
positionsMap.get(str).add(i);
}
return positionsMap;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
List list = Arrays.asList("a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g");
System.out.println("使用 putIfAbsent：");
Map> elementPositions = getElementPositions(list);
System.out.println(elementPositions);
}
運行結(jié)果：
可以看到使用 putIfAbsent 之后的 getElementPositions 簡潔了一點，那還能更簡潔嗎？
查看 Map 接口的方法，可以發(fā)現(xiàn)在 JDK1.8 時，還添加了如下兩個方法：
查看 compute 方法的 API 文檔，可以發(fā)現(xiàn) compute 方法與如下代碼等價
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(guān)聯(lián)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(qū)別在于：
put(K key, V value) 方法，如果 key 在 Map 中不存在，那么直接加入；如果已經(jīng)存在，那么使用新的 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 的參數(shù)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(guān)聯(lián)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> getElementPositions(List list) {
Map> 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 list = Arrays.asList("a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g");
System.out.println("使用 compute：");
Map> elementPositions = getElementPositions(list);
System.out.println(elementPositions);
}
(k, v) -> v == null ? new ArrayList<>(1) : v 即 如果當(dāng)前的 value 為 null，那么 該 BiFunction 的返回值為 new ArrayList<>(1)；如果不為 null，那么返回值便是本身。而且因為 compute 方法會返回新的 value —— 此時便是與 list.get(i)（key） 相關(guān)聯(lián)的 ArrayList —— 所以我們可以直接調(diào)用其 add 方法。
運行結(jié)果：
很棒~ 還能更簡潔嗎？ 我們再看看 computeIfAbsent 方法：
computeIfAbsent 和 compute 的關(guān)系，就類似于 putIfAbsent 和 put的關(guān)系：
computeIfAbsent 在 key 不在 Map 中或者與 key 相關(guān)聯(lián)的 value 為 null 時，才執(zhí)行通過函數(shù)計算新 value 的操作，否則不執(zhí)行；computeIfAbsent 的返回值也是與 key 相關(guān)聯(lián)的最新的 value。其默認實現(xiàn)如下：
與 compute 不同，computeIfAbsent 接受的函數(shù)操作是 Function 而不是 BiFunction —— 這很好理解，computeIfAbsent 只在 key 不在 Map 中或者與 key 相關(guān)聯(lián)的 value 為 null 時才執(zhí)行函數(shù)操作，那么顯然此時與 key 相關(guān)的 value 為 null，所以 computeIfAbsent 只接受 Function 作為參數(shù)即可 —— 該 Function 可以使用 key 作為參數(shù)計算出新的 value。使用 computeIfAbsent 改寫 getElementPositions：
public static Map> getElementPositions(List list) {
Map> 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 list = Arrays.asList("a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g");
System.out.println("使用 computeIfAbsent：");
Map> elementPositions = getElementPositions(list);
System.out.println(elementPositions);
}
運行結(jié)果：
事實上，本文使用 putIfAbsent 時是存在問題的，positionsMap.putIfAbsent(str, new ArrayList<>(1)); 這句代碼每次調(diào)用時都會產(chǎn)生一個臨時的 ArrayList —— 當(dāng)遍歷的 List 較大時，這可能會帶來一定的負面影響；相比之下 compute 和 computeIfAbsent 的好處在于，它們接受的參數(shù)為函數(shù)，只會在必要時才使用函數(shù)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(yōu)于 compute。在 JDK1.8 的 API 文檔中，也說到在需要生成一個類似于 Map> 的結(jié)構(gòu)時，computeIfAbsent 很適合這種情況：
那 compute 方法適用于什么情況呢？從前面的介紹可知，compute 方法更適用于更新 key 關(guān)聯(lián)的 value 時，新值依賴于舊值的情況 —— 比如統(tǒng)計一個 List 中每個元素出現(xiàn)的次數(shù)：
public static Map getElementCounts(List list) {
Map countsMap = new HashMap<>();
list.forEach(str -> countsMap.compute(str, (k, v) -> v == null ? 1 : v + 1)); // 此時：新值 = 舊值 + 1
return countsMap;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
List list = Arrays.asList("a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g");
System.out.println("使用 compute 計算元素出現(xiàn)的次數(shù)：");
Map counts = getElementCounts(list);
System.out.println(counts);
}
運行結(jié)果：
Java8 中還為 Map 添加了一些其他方便于編碼的新方法，請有興趣的讀者繼續(xù)發(fā)掘。
