如何使用 Java Stream API 更新列表中的每个元素及其排序排名？

Question

我对 Java 8 流有一个简单的需求。

我目前正在通过对列表进行排序，然后按索引设置排名属性来解决此问题。 有没有更好的方法通过使用 Java 8 流来解决这个问题？

public class Student {
    private String name;
    private int score;
    private int rank;

    public Student(String name, int score) {
        this.name = name;
        this.score = score;
    }
}

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Student s1 = new Student("jack", 98);
        Student s2 = new Student("jason", 86);
        Student s3 = new Student("john", 80);

        List<Student> studentList = Arrays.asList(s1, s2, s3);
        // how to set rank property by score in each student with stream?

    }
}

Answer 1

流元素索引不可用，这是有道理的，因为流是为了在没有其他元素上下文的情况下处理元素而构建的。

但是，你可以做到：

List<Student> studentList = Arrays.asList(s1, s2, s3);
AtomicInteger index = new AtomicInteger();
studentList.stream()
  .sorted(Comparator.comparing(s -> -s.score)) // sort highest first
  .forEachOrdered(s -> s.rank = index.getAndIncrement());

这个排名从零到n-1。要从 1 到 n 排名，请将

getAndIncrement

更改为

incrementAndGet

。

Answer 2

流是对列表进行排序的合理（尽管不是唯一）选择。 然而，基于索引的变异操作（例如根据索引为每个元素设置属性）目前并不是流可以轻松且惯用地处理的。

因此，我建议不要使用流来解决该部分问题，而应使用现有的非流方法。

例如，下面使用流创建列表的排序副本，然后使用

ListIterator

设置每个学生的排名（假设

Student

中字段的标准 getter 和 setter）：

List<Student> sorted = studentList.stream()
        .sorted(Comparator.comparing(Student::getScore).reversed())
        .toList();

for (ListIterator<Student> i = sorted.listIterator(); i.hasNext(); ) {
    Student next = i.next();
    next.setRank(i.previousIndex());
}

Answer 3

基于索引的变异操作（例如根据索引为每个元素设置属性）目前不是 Java 可以使用当前永久（非预览）Stream API 轻松且惯用地处理的操作。

也就是说，JEP 461：流收集器 Java 22 预览语言功能可用于将元素流转换为包含这些元素及其索引的流。 然后可以对其进行迭代以设置每个项目的排名：

record RankedStudent(int rank, Student student) {
}

class CurrentIndex {
    int index = 0;
}

Gatherer<Student, CurrentIndex, RankedStudent> gatherer = Gatherer.ofSequential(
        CurrentIndex::new,
        Gatherer.Integrator.ofGreedy((state, element, downstream) ->
                downstream.push(new RankedStudent(state.index++, element)))
);

studentList.stream()
        .sorted(Comparator.comparing(Student::getScore).reversed())
        .gather(gatherer)
        .forEachOrdered(s -> s.student().setRank(s.rank()));

自定义收集器跟踪当前索引，并将每个元素映射到包含元素和索引的自定义

RankedStudent

类型。

这首先按分数（降序）对流进行排序，使用自定义收集器将每个元素映射到包含该元素及其索引的

IndexedElement

，然后使用

forEachOrdered

对每个项目进行操作。

Java文档

Gatherer

：

将输入元素流转换为输出元素流的中间操作，可以选择在到达上游末尾时应用最终操作。 […]

[…]

聚集操作的例子有很多，包括但不限于：将元素分组（窗口函数）；对连续相似的元素进行去重；增量累加功能（前缀扫描）；增量重新排序功能等。类

Gatherers

提供了常见收集操作的实现。

API说明：

A

Gatherer

由四个函数指定，这些函数协同工作来处理输入元素，可选择使用中间状态，并可选择在输入结束时执行最终操作。他们是：

• 创建一个新的、可能可变的状态 (

  initializer()

  )
• 集成新的输入元素 (

  integrator()

  )
• 将两种状态合并为一种 (

  combiner()

  )
• 执行可选的最终操作 (

  finisher()

  )

Stream.gather(Gatherer<? super T,?,R> gatherer)

：

返回一个流，其中包含将给定收集器应用于该流的元素的结果。

Gatherer.ofSequential(initializer, integrator)

返回由给定

Gatherer

和

initializer

描述的新的连续

integrator

。