Java中的类似Python的列表推导式

Question

因为Java不允许把方法当作参数传递，所以你会用什么方法在Java中实现像Python那样的列表推导呢？

我有一个字符串的列表（ArrayList）。我需要用一个函数来处理每个元素，这样我就能得到另一个列表。我有几个函数，它们的输入是一个字符串，输出也是一个字符串。我想做一个通用的方法，可以把列表和函数作为参数传进去，这样我就能得到一个处理过的列表。虽然从字面上看这不太可能，但我应该用什么方法呢？

另外一个选择是为每个小的字符串处理函数写一个新的函数，这个函数简单地遍历整个列表，但这样做就显得没那么酷了。

Answer 1

Google Collections库提供了很多类，可以帮助我们更高效地处理集合和迭代器，比起普通的Java支持的功能要强大得多，而且它的使用方式也更像函数式编程（比如过滤、映射、折叠等）。这个库定义了Function和Predicate这两个接口，并提供了一些方法，利用这些接口来处理集合，这样你就不需要自己去写这些处理逻辑了。此外，它还提供了一些方便的函数，让你在使用Java的泛型时不那么麻烦。

我还会使用Hamcrest来过滤集合。

这两个库可以很容易地通过适配器类结合在一起使用。

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** 说明：我参与了Hamcrest的编写

Answer 2

在Java 8中，你可以使用方法引用：

List<String> list = ...;
list.replaceAll(String::toUpperCase);

或者，如果你想创建一个新的列表实例：

List<String> upper = list.stream().map(String::toUpperCase).collect(Collectors.toList());

Answer 3

基本上，你需要创建一个函数接口：

public interface Func<In, Out> {
    public Out apply(In in);
}

然后把一个匿名子类传递给你的方法。

你的方法可以选择对每个元素进行原地处理：

public static <T> void applyToListInPlace(List<T> list, Func<T, T> f) {
    ListIterator<T> itr = list.listIterator();
    while (itr.hasNext()) {
        T output = f.apply(itr.next());
        itr.set(output);
    }
}
// ...
List<String> myList = ...;
applyToListInPlace(myList, new Func<String, String>() {
    public String apply(String in) {
        return in.toLowerCase();
    }
});

或者创建一个新的 List（简单来说，就是把输入列表映射到输出列表）：

public static <In, Out> List<Out> map(List<In> in, Func<In, Out> f) {
    List<Out> out = new ArrayList<Out>(in.size());
    for (In inObj : in) {
        out.add(f.apply(inObj));
    }
    return out;
}
// ...
List<String> myList = ...;
List<String> lowerCased = map(myList, new Func<String, String>() {
    public String apply(String in) {
        return in.toLowerCase();
    }
});

哪种方式更好，取决于你的具体需求。如果你的列表非常大，原地处理可能是唯一可行的办法；如果你想对同一个原始列表应用很多不同的函数，生成多个衍生列表，那么你就需要使用 map 版本。