4.7　查找最大值和最小值

4.7　查找最大值和最小值

问题

用户希望确定流中的最大值或最小值。

方案

既可以使用 BinaryOperator 接口定义的 maxBy 和 minBy 方法，也可以使用 Stream 接口定义的 max 和 min 方法，还可以使用 Collectors 类定义的 maxBy 和 minBy 方法。

讨论

BinaryOperator 是 java.util.function 包定义的一种函数式接口，它继承自 BiFunction 接口，适合在函数和返回值的参数属于同一个类时使用。

BinaryOperator 接口包括两种静态方法：

static <T> BinaryOperator<T> maxBy(Comparator<? super T> comparator)
static <T> BinaryOperator<T> minBy(Comparator<? super T> comparator)

两种方法根据所提供的 Comparator，返回一个 BinaryOperator。

我们以一个 Employee POJO 为例，讨论如何获取流的最大值。如例 4-24 所示，Employee POJO 包括 name、salary 与 department 这三个特性。

例 4-24　Employee POJO

public class Employee {
    private String name;
    private Integer salary;
    private String department;
 
    // 其他方法
}
 
List<Employee> employees = Arrays.asList(                 ➊
        new Employee("Cersei",     250_000, "Lannister"),
        new Employee("Jamie",      150_000, "Lannister"),
        new Employee("Tyrion",       1_000, "Lannister"),
        new Employee("Tywin",    1_000_000, "Lannister"),
        new Employee("Jon Snow",    75_000, "Stark"),
        new Employee("Robb",       120_000, "Stark"),
        new Employee("Eddard",     125_000, "Stark"),
        new Employee("Sansa",            0, "Stark"),
        new Employee("Arya",         1_000, "Stark"));
 
Employee defaultEmployee =                                ➋
    new Employee("A man (or woman) has no name", 0, "Black and White");

❶ 员工集合

❷ 流为空时的默认值

给定一个由员工构成的集合，可以使用 Stream.reduce 方法，传入 BinaryOperator 作为参数。例 4-25 展示了如何查找工资最高的员工信息。

例 4-25　BinaryOperator.maxBy 方法的应用

Optional<Employee> optionalEmp = employees.stream()
    .reduce(BinaryOperator.maxBy(Comparator.comparingInt(Employee::getSalary)));
System.out.println("Emp with max salary: " +
    optionalEmp.orElse(defaultEmployee));

请注意，reduce 方法需要传入 BinaryOperator 作为参数。静态方法 maxBy 根据所提供的 Comparator 生成该 BinaryOperator，并按工资高低对员工进行比较。

上述方案是可行的，不过采用 Stream.max 方法其实更简单，该方法可以直接应用于流：

Optional<T> max(Comparator<? super T> comparator)

例 4-26 显示了 max 方法的应用。

例 4-26　Stream.max 方法的应用

optionalEmp = employees.stream()
        .max(Comparator.comparingInt(Employee::getSalary));

Stream.max 方法与 BinaryOperator.maxBy 方法的结果并无不同。

此外，几种基本类型流（IntStream、LongStream 与 DoubleStream）也提供一个不传入任何参数的 max 方法，其应用如例 4-27 所示。

例 4-27　查找最高工资

OptionalInt maxSalary = employees.stream()
        .mapToInt(Employee::getSalary)
        .max();
System.out.println("The max salary is " + maxSalary);

在本例中，mapToInt 方法通过调用 getSalary 方法将员工流转换为整数流，并返回 IntStream。之后，Max 方法返回 OptionalInt。

类似地，Collectors 工具类也定义了一种称为 maxBy 的静态方法，可以直接用于查找最高工资，如例 4-28 所示。

例 4-28　Collectors.maxBy 方法的应用

optionalEmp = employees.stream()
    .collect(Collectors.maxBy(Comparator.comparingInt(Employee::getSalary)));

但是，Collectors.maxBy 方法不便处理，最好采用 Stream.max 方法作为替代（如例 4-27 所示）。Collectors.maxBy 方法在用作下游收集器（即对分组或分区操作进行后期处理）时相当有用。例 4-29 通过 Collectors.groupingBy 方法创建了一个部门到员工列表的映射，然后计算每个部门中工资最高的员工。

例 4-29　Collectors.maxBy 用作下游收集器

Map<String, Optional<Employee>> map = employees.stream()
    .collect(Collectors.groupingBy(
                Employee::getDepartment,
                Collectors.maxBy(
                    Comparator.comparingInt(Employee::getSalary))));
map.forEach((house, emp) ->
        System.out.println(house + ": " + emp.orElse(defaultEmployee)));

BinaryOperator.minBy 和 Collectors.minBy 方法的用法与相应的 maxBy 方法类似。

另见

有关 Function 接口的讨论请参见范例 2.4，有关下游收集器的讨论请参见范例 4.6。

4.7 查找最大值和最小值