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@suema0331

【Java】Stream API - ストリーム中間処理

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ストリーム中間処理

  • ストリームを流れる値を加工、フィルターする
  • 実行されるのは終端処理が呼ばれたタイミング

指定条件で値をフィルタ

  • filterメソッド
import java.util.stream.Stream;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Stream.of(
      "https://qiita.com/",
      "Neko",
      "CAT",
      "https://www.amazon.co.jp/",
      "https://ja.wikipedia.org/wiki/Neko_(%E3%82%BD%E3%83%95%E3%83%88%E3%82%A6%E3%82%A7%E3%82%A2)"
    )
      .filter(s -> s.startsWith("https://"))
      .forEach(System.out::println);
/*
https://qiita.com/
https://www.amazon.co.jp/
https://ja.wikipedia.org/wiki/Neko_(%E3%82%BD%E3%83%95%E3%83%88%E3%82%A6%E3%82%A7%E3%82%A2)
*/
  }
}

与えられた値を加工

  • mapメソッド
  • 文字列リストを文字列長リストに変換して出力
  • 生成された直後はString<String>で、mapメソッドを経たらString<Integer>になる
import java.util.stream.Stream;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {

    Stream.of("Munchkin", "Siamese", "Persian", "Scottish Fold", "Tama")
    .map(s -> s.length())
    .forEach(System.out::println); //8 7 7 13 4
  }
}
  • 基本型ストリームを生成するmapToInt/mapToLong/mapToDoubleメソッド
  • String<Integer>ではなくIntStreamが生成される
  • ボクシングの負担減少
import java.util.stream.Stream;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Stream.of("Munchkin", "Siamese", "Persian", "Scottish Fold", "Tama")
    .mapToInt(s -> s.length())
    .forEach(System.out::println); //8 7 7 13 4
  }
}

与えられた要素を加工

  • flatMap/flatMapToXXメソッド
  • 変換結果をStream型で返すのがmapとの違い
  • 個々の要素で返したStreamが最終的に結合されて返る
//二次元配列listを一次元配列に変換
import java.util.Arrays;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {

    var list = new String[][] {
      { "neko", "nekko", "nekkko" },
      { "inu", "innu" },
      { "tori", "torri" }
    };
    //flatMapで入れ子の配列を渡し、Arrays.streamメソッドでストリーム化
    //flatMapで連結することで一次元配列にフラット化
    Arrays.stream(list)
      .flatMap(v -> Arrays.stream(v))
      .forEach(System.out::println);
     // neko nekko nekkko inu innu tori torri
    }
}
  • ストリーム加工の際に入れ子で値を加工することも可能 
//二次元配列をフラット化する際に頭文字を取り出す
import java.util.Arrays;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {

    var list = new String[][] {
      { "neko", "nekko", "nekkko" },
      { "inu", "innu" },
      { "tori", "torri" }
    };

    Arrays.stream(list)
    .flatMap(v -> Arrays.stream(v).map(str -> str.substring(0, 1)))
    .forEach(System.out::println);
    //n n n i i t t
    }
}

要素を並び替える

  • sortedメソッド
  • 自然順序によるソート
import java.util.stream.Stream;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {

    Stream.of("Munchkin", "Siamese", "Persian", "Scottish Fold", "Tama")
    .sorted()
    .forEach(System.out::println);
// Munchkin
// Persian
// Scottish Fold
// Siamese
// Tama
  }
}
  • 規則を設定したい場合、ラムダ式で設定 
import java.util.stream.Stream;
import java.util.Comparator;

public class Main {
  public static void main(String[] args) {

    Stream.of("Munchkin", "Siamese", "Persian", "Scottish Fold", "Tama")
    .sorted((str1, str2) -> str1.length() - str2.length())
    .forEach(System.out::println);
    // Tama
    // Siamese
    // Persian
    // Munchkin
    // Scottish Fold

    /*Comparatorインターフェースで辞書逆順
     Stream.of("Munchkin", "Siamese", "Persian", "Scottish Fold", "Tama")
     .sorted(Comparator.reverseOrder())
     .forEach(System.out::println);
    */
  }
}

m~n番目の要素を取り出す

  • skip/limitメソッド
  • skipメソッド：m番目までの要素を切り捨てる
  • limitメソッド：n+1番目以降の要素を切り捨てる
//skipで4要素をスキップし、limitでそこから10個分の要素を取り出す
import java.util.stream.IntStream;
public class StreamLimit {
  public static void main(String[] args) {
    IntStream.range(1, 20)
      .skip(4)
      .limit(10)
      .forEach(System.out::println); //5,6,7,8,9,10,11,12,13,14
  }
}

先頭から条件をみたす間の値を除去

  • dropWhileメソッド
  • 条件式に合致してる値をスキップ
    • ストリームの先頭から負数を除去
    • あくまでも先頭から連続する値なので途中の負数は除去しない
    • →途中の場合はfilterで除去
import java.util.stream.IntStream;
public class StreamDrop {
  public static void main(String[] args) {
    IntStream.of(-2, -5, 0, 3, -1, 2)
      .dropWhile(i -> i < 0)
      .forEach(System.out::println); //0,3,-1,2
  }
}

先頭から条件を満たす間の値のみ取り出す

  • takeWhileメソッド
  • ストリームの先頭から負数であるものだけを処理する
    • あくまでも処理するのは先頭から連続する値 
import java.util.stream.IntStream;
public class StreamTake {
  public static void main(String[] args) {
    IntStream.of(-2, -5, 0, 3, -1, 2)
      .takeWhile(i -> i < 0)
      .forEach(System.out::println); //-2,-5
  }
}

ストリームの途中状態を確認する

  • peekメソッド
  • 途中で任意の処理を挟むことができる
  • peekメソッドはストリームに影響を及ぼさない 
//ソート前後でストリーム内容を出力
import java.util.stream.Stream;
public class StreamPeek {
  public static void main(String[] args) {
    Stream.of("さかな", "あか", "こだま", "きんもくせい")
      .peek(System.out::println)
      .sorted()
      .forEach(System.out::println);
  }
}

値の重複を除去

  • distinctメソッド
  • ストリームに含まれる値の重複を除去
  • 任意のクラスの特定フィールドをキーに重複除去できない
  • →filterメソッドを使う
import java.util.stream.Stream;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    Stream.of("ねこ", "猫", "ねっこ", "ねこ", "ねこねこ")
      .distinct()
      .forEach(System.out::println);
    // ねこ
    // 猫
    // ねっこ
    // ねこねこ
  }
}
  • Personクラスでnameフィールドをキーに重複をチェック
import java.util.HashSet;
import java.util.stream.Stream;

public class StreamDistinctObj {

  public static void main(String[] args) {
    var set = new HashSet<String>();
    Stream.of(
        new Person("山田", 40),
        new Person("高野", 30),
        new Person("大川", 35),
        new Person("山田", 45)
      )
      //filterメソッドの中で値をHashSetに追加
      //HashSet.addメソッドは値を追加できなかった（重複）場合falseを返す

      .filter(p -> set.add(p.name))
      .forEach(System.out::println);
  }
}

public class Person {
  public String name;
  public int age;

  public Person(String name, int age) {
    this.name = name;
    this.age = age;
  }
  @Override
  public String toString() {
    return String.format("%s（%d歳）", this.name, this.age);
  }
}

基本型ストリームの変換

  • asLongStream/asDoubleStream/LongStreamで型変換
//IntStreamからDoubleStreamへの変換
import java.util.stream.IntStream;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    IntStream.range(1, 5)
      .asDoubleStream()
      .forEach(System.out::println);
      //1.0 2.0 3.0 4.0
  }
}

基本型、参照型ストリームを相互変換

  • 基本型から参照型：boxedメソッド
  • 参照型から基本型：mapToObjメソッド 
//IntStreamからStream<Integer>に変換
import java.util.stream.IntStream;
public class Main {
  public static void main(String[] args) {
    IntStream.range(1, 5)
      .boxed()
      .forEach(System.out::println);
      //1 2 3 4
      
    IntStream.range(1, 5)
      .mapToObj(Integer::valueOf)
      .forEach(System.out::println);
      //1 2 3 4
  }
}

//Stream<Integer>からIntStreamに変換
import java.util.stream.Stream;
public class StreamUnboxed {
  public static void main(String[] args) {
    Stream.of(1, 2, 3, 4)
      .mapToInt(i -> i) //アンボクシングでInteger→int
      .forEach(System.out::println); //1 2 3 4
    }
}
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