Java - 函数式浮点计算

Question

我猜这里 sm 和 sm2 由于浮点限制不相等：

double sm = -1.22 + (0.6027852837247973 + 0.8920332205475238);
double sm2 = -1.22 + 0.6027852837247973 + 0.8920332205475238;
System.out.println("sm = "+sm);
System.out.println("sm2 = "+sm2);
System.out.println("sm-sm2 = "+(sm-sm2));

结果是：

sm = 0.27481850427232124
sm2 = 0.27481850427232113
sm-sm2 = 1.1102230246251565E-16

由于运算顺序，我猜它不为零？

无论如何，在这种情况下我想问的是 - 如何获得与此代码等效的代码：

double r2 = 0;
for(double o : ar){
  r2+=o*2;
}
r2 -= k;

功能风格（例如，像这样，但由于是第一次操作，我的输出有问题）：

Arrays.stream(ar)
    .map(o -> o*2)
    .reduce(-k, Double::sum);

Answer 1

正如您在问题中提到的，操作顺序很重要。使用流时，无法保证执行顺序。除此之外，您使用流的方法中还有另一个问题，那就是 identity 参数的值 - 在您的情况下是 k （我假设您想从结果中减去一些非零值）。 reduce(double identity, DoubleBinaryOperator accumulator) 中的标识和累加器函数的值必须使得以下语句始终为真：

accumulator.apply(identity, x) = x // for any value of x

具有累加器 Double::sum（与 (d1, d2) -> Double.sum(d1, d2) 相同）有效身份的唯一值是 0。

JavaDoc 参考：

double java.util.stream.DoubleStream.reduce(double identity, DoubleBinaryOperator op)

使用提供的标识值和关联累积函数对该流的元素执行归约，并返回归约后的值。这相当于：

double result = identity;
     for (double element : this stream)
         result = accumulator.applyAsDouble(result, element)
     return result;

但不限于顺序执行。 标识值必须是累加器函数的标识。这意味着对于所有 x，accumulator.apply(identity, x) 等于 x。累加器函数必须是关联函数。

这是一个终端操作。

您可以尝试这样的事情（如@VLAZ 建议的那样）：

double calculate(double[] values, double k) {
    return DoubleStream.of(values).map(d -> d * 2).reduce(0, Double::sum) - k;
}

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更新

正如@LouisWasserman 所建议的，calculate 方法可以通过将reduce(0, Double::sum) 替换为sum() 来简化：

double calculate(double[] values, double k) {
    return DoubleStream.of(values).map(d -> d * 2).sum() - k;
}