如何使用 Stream API 随机播放流？答案

【问题标题】：How to shuffle a stream using the Stream API?如何使用 Stream API 随机播放流？
【发布时间】：2014-07-26 04:41:57
【问题描述】：

我决定采用函数式方法来生成字符串或随机字符，到目前为止我想出了这个，它应该比装箱然后使用StringJoiner 作为收集器更好：

Random random = new Random();
String randomString = IntStream.concat(
        random.ints(8, 'a', 'z'),
        random.ints(8, 'A', 'Z')
)
        .collect(
                StringBuilder::new,
                (sb, i) -> sb.append((char)i),
                (sb1, sb2) -> sb1.append(sb2)
        ).toString();

我想生成一个 16 个字符的流，范围从 a-z 或 A-Z，我的问题是我不知道如何打乱这两个流。

我知道我在这里使用IntStream.concat，它将简单地连接两个流，我正在寻找以下任一：

像IntStream.concat 这样的静态运算符，在合并流时进行改组。
像sorted() 这样的流操作符。

在我看来，这两种方法都是可行的，但是我对如何使操作员相似sorted() 尤其感兴趣。这里的关键是它是一个有状态的算子，因为它需要在操作之前看到整个流，有没有办法在流序列中注入一个有状态的算子？

到目前为止，这些操作（不包括洗牌所需的工作）似乎不适用于 Java 8 中的函数式方法。

【问题讨论】：

标签： java functional-programming java-8 java-stream

【解决方案1】：

你想得太歪了

Random random = new Random();
String randomString=random.ints(16, 0, 26*2).map(i->(i>=26? 'a'-26: 'A')+i)
  .collect(StringBuilder::new,
           StringBuilder::appendCodePoint, StringBuilder::append)
  .toString();

由于您已经有了随机值的来源，因此调用 shuffle 函数是没有意义的（这对于 streams 来说不能很好地工作）。

请注意，您还可以在 String 中明确定义允许的字符并使用以下方法选择它们： random.ints(16, 0, allowed.length()).map(allowed::charAt)

类似的模式适用于从随机访问 List 中进行选择。

更新：如果您想让代码清楚地显示允许字符的两个范围性质，您可以将您的 Stream.concat 方法与上述 char 选择解决方案结合起来：

StringBuilder allowed=
  IntStream.concat(IntStream.rangeClosed('a', 'z'), IntStream.rangeClosed('A', 'Z'))
    .collect(StringBuilder::new,
             StringBuilder::appendCodePoint, StringBuilder::append);
String randomString=random.ints(16, 0, allowed.length()).map(allowed::charAt)
  .collect(StringBuilder::new,
           StringBuilder::appendCodePoint, StringBuilder::append)
  .toString();

（注意：我用rangeClosed 替换了range，我怀疑这符合您的初衷，但它并没有像Random.ints(…, 'a', 'z') 那样做）。

【讨论】：

不幸的是，它确实摆脱了明确的 'a' - 'z' 和 'A' - 'Z' 范围。
这不是洗牌。这允许重复。改组意味着保留原始元素，而不是它们的顺序。
@Mark Jeronimus：这不是改组，但正如答案中所解释的，改组不是解决问题实际任务的正确工具，即使用生成随机String Stream API。随机的String 可能在改组之前有重复项，因此替代解决方案创建的String 也可能重复。

【解决方案2】：

这可能不像您希望的那样优雅，但它确实有效：

final Random random = new Random();
String randomString = IntStream.concat(random.ints(8, 'a', 'z'+1), random.ints(8, 'A', 'Z'+1))
    .collect(StringBuilder::new, (sb, i) -> {
      int l = sb.length();
      if (l == 0) {
        sb.append((char) i);
      } else {
        int j = random.nextInt(l);
        char c = sb.charAt(j);
        sb.setCharAt(j, (char) i);
        sb.append(c);
      }
    }, (sb1, sb2) -> sb1.append(sb2)).toString();
System.out.println(randomString);

您也可以这样做：

final String randomString = random.ints(100, 'A', 'z' + 1)
        .filter(i -> i <= 'Z' || i >= 'a').limit(16)
        .collect(StringBuilder::new, (sb, i) -> sb.append((char) i), 
                StringBuilder::append).toString();

【讨论】：