使用Java 8函數(shù)式編程生成字母序列
在 Java 8 中使用函數(shù)式編程生成字母序列是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。Lukas Eder 愉快地接受了這個(gè)挑戰(zhàn)，他將告訴我們?nèi)绾问褂?Java 8 來生成ABC的序列——當(dāng)然，肯定不是一種蹩腳的方式。
我被 Stack Overflow 上網(wǎng)友“mip”提的一個(gè)有趣的問題給難住了。該問題是：
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我正在尋找一種生成下列字母序列的方式：A, B, C, ..., Z, AA, AB, AC, ..., ZZ. |
大家應(yīng)該能夠很快認(rèn)出這是 Excel spreadsheet 的頭部，準(zhǔn)確的樣子如下：
到現(xiàn)在為止，沒有一個(gè)答案是使用 Java 8 的函數(shù)式編程實(shí)現(xiàn)的，因此我接受此挑戰(zhàn)。我將使用 jOOλ，因?yàn)?Java 8 的 Stream API 提供的功能不足以完成該任務(wù)（我承認(rèn)我錯(cuò)了——非常感謝 Sebastian 對(duì)這個(gè)問題的有趣解答）。
首先，我們用函數(shù)的方式分解這個(gè)算法。我們所需要的組件有：
1、一個(gè)（可重復(fù)）的字母表。
2、一個(gè)上界，例如想生成多少個(gè)字母。如要求生成序列ZZ，那上界就是2。
3、一種將字母表中的字母與先前生成的字母聯(lián)合成一個(gè)笛卡爾積（cartesian product）的方法。
讓我們看一下代碼：
1、生成字母表
我們可以這樣寫入字母表，如：
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List<String> alphabet = Arrays.asList("A", "B", ..., "Z"); |
但這很差勁。我們使用 jOOλ 代替：
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List<String> alphabet = Seq .rangeClosed('A', 'Z') .map(Object::toString) .toList(); |
上面的代碼生成從字符 A 到 Z 的封閉區(qū)間（Java-8-Stream-speak 是包含上邊界的），然后將字符映射成字符串，***將其轉(zhuǎn)換為列表。
目前為止，一切都很好。現(xiàn)在：
2、使用上邊界：
要求的字符序列包括：
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A .. Z, AA, AB, .. ZZ |
但是我們應(yīng)該很容易想到擴(kuò)展該需求，能生成如下字符序列，或者更多：
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A .. Z, AA, AB, .. ZZ, AAA, AAB, .. ZZZ |
因此，我們將再次使用 rangeClosed():
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// 1 = A .. Z, 2 = AA .. ZZ, 3 = AAA .. ZZZSeq.rangeClosed(1, 2) .flatMap(length -> ...) .forEach(System.out::println); |
這種方法是為范圍[1..2]中每個(gè)長(zhǎng)度生成一個(gè)單獨(dú)的流，然后再將這些流合并到一個(gè)流中。flatMap() 的本質(zhì)與命令式編程（imperative programming）中的嵌套循環(huán)類似。
3、合并字母到一個(gè)笛卡爾積中
這是最棘手的部分：我們需要合并字符及出現(xiàn)的次數(shù)。因此，我們將使用如下的流：
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Seq.rangeClosed(1, length - 1) .foldLeft(Seq.seq(alphabet), (s, i) -> s.crossJoin(Seq.seq(alphabet)) .map(t -> t.v1 + t.v2)) ); |
我們?cè)俅问褂?rangeClosed() 來生成范圍 [1 .. length-1] 的值。foldLeft() 與 reduce() 基本一致，區(qū)別在于 foldLeft() 保證在流中的順序是從“左至右”的，不需要 fold 函數(shù)來關(guān)聯(lián)。
另一方面，這是一個(gè)共容易懂的詞匯：foldLeft() 僅代表一條循環(huán)的命令。循環(huán)的“起源”（即循環(huán)的初始化值）是一個(gè)完整的字母表（Seq.seq(alphabet)）。現(xiàn)在，在范圍 [1..length-1] 中的值生成一個(gè)笛卡爾積（crossJoin()），產(chǎn)生一個(gè)新的字母表，然后我們將每個(gè)合并的字母再組成一個(gè)單獨(dú)的字符串（t.v1 與 t.v2）。
這就是整個(gè)過程。
將上面的內(nèi)容合并到一起
下面是一個(gè)簡(jiǎn)單的打印 A .. Z, AA .. ZZ, AAA .. ZZZ 到控制臺(tái)的程序：
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import org.jooq.lambda.Seq;public class Test { public static void main(String[] args) { int max = 3; List<String> alphabet = Seq .rangeClosed('A', 'Z') .map(Object::toString) .toList(); Seq.rangeClosed(1, max) .flatMap(length -> Seq.rangeClosed(1, length - 1) .foldLeft(Seq.seq(alphabet), (s, i) -> s.crossJoin(Seq.seq(alphabet)) .map(t -> t.v1 + t.v2))) .forEach(System.out::println); }} |
聲明
對(duì)于這個(gè)問題，這確實(shí)不是***的算法。在Stack Overflow，有一個(gè)匿名用戶給出了一種***實(shí)現(xiàn)方法。
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import static java.lang.Math.*;private static String getString(int n) { char[] buf = new char[(int) floor(log(25 * (n + 1)) / log(26))]; for (int i = buf.length - 1; i >= 0; i--) { n--; buf[i] = (char) ('A' + n % 26); n /= 26; } return new String(buf);} |
不用說，這個(gè)算法比之前的函數(shù)式算法會(huì)快很多。
原文鏈接： jaxenter 翻譯： ImportNew.com - paddx
譯文鏈接： http://www.importnew.com/16727.html
