為什么要有練習題？
所謂學而不思則罔，思而不學則殆，在系列第一篇就表明我認為寫博客，既是分享，也是自己的鞏固，我深信"紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行"的道理，因此之后的幾篇博客都會在知識點后面附上幾道練習題，不會單獨開一篇來說練習題。
大部分題練習題來自於Richard Warburton的《Java8 函數式編程》,練習題的難度不會很難，大部分都十分的基礎（可能偶爾會有一兩道進階題）,並且我在后面也會附上可供參考的思路與代碼，但是我認為想要學習的人（包括我）應當首先對問題沉下心來思考，然后再查看參考答案，當然如果看博客的你沒有這么多時間我的建議是記錄下來，閑暇時光在腦袋里想一想也是好的，我認為魯迅的說的時間就像海綿，擠擠就有了是十分有道理的，其實大家都沒有自己想象的那么忙。
基礎題
Question 1 (常用流操作)
- 編寫一個求和函數，計算流中所有數的和。例int addUp(Stream
numbers) - 編寫一個函數，參數為藝術家集合，返回一個字符串集合，其中包含了藝術家的姓名與國籍。(藝術家類名為Artist,里面有獲得姓名與國籍的get方法getName()與getNationality())
- 編寫一個函數，參數為專輯集合，返回一個由 最多包含3首歌曲的專輯 組成的集合。(專輯類名為Album，里面包含了一個返回本專輯所有歌曲的集合的方法getTrackList())
請耐心思考一會，看看能不能自己寫出來，下面給一些參考的思路，具體的方法確實是有很多種的。
Question 1 的參考思路
- 編寫一個求和函數，計算流中所有數的和。
這道練習題要求計算流中所有的數的和，參數為流，返回他們的和，這其實就是要求我們重復實現類庫中的sum()方法，那系列第二篇提到的reduce操作里面已經提到了，類庫中的sum,max,min等一系列操作都是用reduce完成的，因此在這里我們也可以用reduce進行操作。參考代碼如下
public static int addUp(Stream<Integer> numbers){
reutrn numbres.reduce(0,(x,y) -> x+y);
}
- 編寫一個函數，參數為藝術家集合，返回一個字符串集合，其中包含了藝術家的姓名與國籍。
這道題參數為藝術家集合，返回值為字符串，那么顯然這是涉及到映射map的操作，但是要將一個藝術家元素映射成兩個字符串（分別是這個藝術家的姓名與這個藝術家的國籍），那么就要涉及到flatMap了,flatMap方法可以用Stream替換值，然后在將多個Stream鏈接成一個Stream，對於本題來說，使用藝術家姓名與藝術家國籍的流替換掉藝術家，再將這些流鏈接到一起即可。
更具體一點的說法，假設有2個藝術家，分別是來自中國的張三與來自美國的jack，那么直接使用map映射返回的結果是2個流，格式大約為這樣：[張三,中國],[jack，美國]，使用flatMap就可以將這兩個流合並,於是格式就變成了[張三，中國，jack，美國]，符合題目中的返回一個字符串集合。
參考代碼如下
public static List<String> getArtistNamesAndNations(List<Artist> artists){
return artists.stream()
.flatMap(artist -> Stream.of(artist.getName(),artist.getNationality()))
.collect(toList());
}
注:這里最后一行要說明一下，事實上標准的寫法應該是collect(Collectors.toList())，但是因為這個方法十分常用，所以在類開頭導入了靜態方法
import static java.util.stream.Collectors.toList
這是來自於java5的特性，可以方便靜態屬性與方法的調用。
- 編寫一個函數，參數為專輯集合，返回一個由 最多包含3首歌曲的專輯 組成的集合。(專輯類名為Album，里面包含了一個返回本專輯所有歌曲的集合的方法getTrackList())
這道題很明顯參數為專輯，返回值也是專輯，中間多了一個條件，因此使用過濾器即可。參考代碼如下
public static List<Album> getAlbumsWithMostThreeTracks(List<Album> albums){
return albums.stream()
.filter(album -> album.getTrackList().size <= 3)
.collect(toList());
}
Question 2 (關於迭代)
- 修改下面的代碼，將外部迭代轉換成內部迭代
- 為了保證不理解錯誤，說明一下,藝術家有的是個人，有的是團體或者樂隊,getMembers()方法是獲得該藝術家團體的所有人數，如果是個人藝術家,人數自然就是一個人。
- 並且注意下面這段代碼的最后一行有效行,members使用了count()方法來計數，因此該方法的返回值是一個stream流，想要獲得數量要用count()方法。
int totalMembers = 0;
for(Artist artist: artists){
Stream<Artist> members = artist.getMembers();
totalMembers += members.count();
}
附:getMembers方法
public Stream<Artist> getMembers() {
return members.stream();
}
Question 2 的參考思路
不拘泥於具體實現方式，首先了解清楚這段代碼想做什么，有幾步。這段代碼想做的就是統計出所有藝術家的人數，因為有的藝術家是團體，有的藝術家是個人，個人的藝術家就算一個人，團體的話就統計出該團體的所有人數。那么相應的步驟就顯而易見了。
第一步統計出每個藝術家個人或者團體的人數，第二步將他們求和。對於流操作第一步是一個惰性求值,首先將藝術家映射成他們的團體人數,第二步是一個及早求值，對這些人數進行求和。
參考代碼如下
public static int countAllArtistMembers(List<Aritst> artists){
return artists.stream()
.map(artist -> artist.getMembers().count())
.reduce(0,Integer::sum);
}
當然目前還沒有介紹一些屬於高階流的例如收集器等，事實上下面這段使用數值流的代碼看起來更舒服一些，閱讀性也更強
public static int countAllArtistMembers(List<Aritst> artists){
return artists.stream()
.mapToInt(artist -> artist.getMembers().count())//統計人數,轉換成數值流
.sum();//對人數求和
Question 3 (判斷求值方式)
-依據以下兩個方法的方法簽名，判斷下面兩個方法是屬於惰性求值還是及早求值
1.boolean anyMatch(Predicate<? super T> predicate);
2.Stream
注:第一題的Predicate是java8的函數接口，看不明白並沒有關系，后面會進行介紹，題目與之也沒有什么聯系。
Question 3 的參考思路
之前系列博客上一篇將惰性求值與及早求值的區別已經介紹過，這兩者最大的區別的就是惰性求值返回的值是Stream，而及早求值是直接返回具體的數據，那么結果就顯而易見了
第一個方法返回了具體的boolean數值，第二個方法返回的則是Steam流，因此第一個方法屬於及早求值，第二個方法屬於惰性求值。
Question 4 （字符串練習題兩道）
-
計算一個字符串中小寫字母的個數
注:可以參考Java8 string中新引入的chars方法 -
在一個字符串集合中，找出包含最多小寫字母的字符串。
對於還沒有熟悉流操作的同學來說，第一反應思路是for循環,if語句之類的，其實這很正常，那么不妨試着先寫出你第一反應程序的偽代碼，接着再使用流操作對它進行重構，接着再想一想重構的過程中，提取出真正的幾步需求，也就是我要干什么，總共有幾步，分解成流操作可以怎么樣，是過濾器？還是收集器？又還是映射？還是比較器？，慢慢的這樣思考，相信以后工作中碰到相應的問題第一反應就會是流操作啦:)
Question 4 的參考思路
- 計算一個字符串中小寫字母的個數
首先引入一段java8 String類的chars方法的api
/**
* Returns a stream of {@code int} zero-extending the {@code char} values
* from this sequence. Any char which maps to a <a
* href="{@docRoot}/java/lang/Character.html#unicode">surrogate code
* point</a> is passed through uninterpreted.
*
* <p>If the sequence is mutated while the stream is being read, the
* result is undefined.
*
* @return an IntStream of char values from this sequence
* @since 1.8
*/
public default IntStream chars()
簡單點說呢，這個方法返回一個由string里字符組成的數值流，數值流，當然也是屬於流的一種了。
那么這個問題的思路是這樣的，第一步獲得所有字母的流，這點通過chars方法已經得到了，第二步選出所有的小寫字母,這點的話使用過濾器filter也可以輕松做到（也就是第一反應的if），第三部統計個數，這個就不用說了吧,count()方法搞定。
下面是參考代碼
public class Question4 {
public static int countStringLowercaseLetters(String string){
return string.chars()//獲得字母流
.filter(Character::isLowerCase)//篩選出所有小寫字母
.count;//統計數量
}
}
這里注意到參考代碼里給了一個類，那是因為后面一道題要用到這個方法，為了減少代碼量，這里給一個類，方便到時候引用。
-
在一個字符串集合中，找出包含最多小寫字母的字符串。
同樣的理清思路，第一步統計出每一個字符串小寫字母的數量（這一步上一題已經做完了）並將他們映射成數值流，第二步選出這些數值中最大的。
這里依舊給兩個參考代碼，一個是使用了Comparator比較器，返回的是optional對象,使用get()方法獲得里面的值，另一個是直接映射成數值流（個人推薦第二種啦） -
使用比較器
public static Optional<String> mostLowcaseLetters(List<String> strings){
return strings.stream()
.max(Comparator.comparing(Question4::countStringLowercaseLetters));
}
- 使用數值流
public static int mostLowcaseLetters(List<String> strings){
return strings.stream()
.mapToInt(Question4::countStringLowercaseLetters))
.max();
}
思考題
- 試着只用reduce和Lambda表達式寫出實現Stream上的filter操作的代碼
- 試着只用reduce和Lambda表達式寫出實現Stream上的map操作的代碼
注:使用collect收集器會更容易一些，不過目前本系列博客還沒有介紹。當然只是用reduce與lambda也是完全可以做到的，可以試着看一看java8 filter與map的源碼。
思考題答案放在下一篇博客里，當然實現的方式有很多，這里所有的答案都只是一個參考，僅提供一種思路。
本篇小結
本篇是屬於上一篇的一個延伸，由幾道練習題講解流的一些實際操作與思考過程，在這里還是要重復說一下上面的重構建議，可能大家（包括我一開始）剛開始想當然就是for與if之類,確實很容易這樣，我的建議就是試着用流操作去重構自己的原先代碼，同時從具體的實現細節中脫離出來，去關注究竟需要做什么，這樣你會發現解決一個問題並沒有想象的那么難。