Теория: Списки в действии

Все операции над списками можно свести к трем основным типам:

• Отображение.
• Фильтрация.
• Агрегация.

Для примеров в этом уроке мы будем использовать класс User с таким определением:

import java.time.LocalDate;

class User {
    // LocalDate хранит дату без времени
    private LocalDate birthday;

    User(LocalDate birthday) {
        this.birthday = birthday;
    }

    LocalDate getBirthday() {
        return birthday;
    }
}

Отображение (map)

Отображение — это операция, в которой на основе одного списка, формируется другой, с таким же количеством элементов. Например, у нас есть список пользователей, из которого мы хотим получить список возрастов этих пользователей для каких-то дальнейших вычислений или формирования данных по запросу. Ниже код, выполняющий эту задачу:

import java.util.ArrayList;
import java.time.LocalDate;
import java.time.Period;

var users = List.of(
    new User(LocalDate.of(1999, 1, 1)),
    new User(LocalDate.of(2010, 5, 8)),
    new User(LocalDate.of(2008, 10, 11))
);
var ages = new ArrayList<Integer>();
var currentDate = LocalDate.now();

for (var user : users) {
    // Описывает разницу между двумя датами
    var age = Period.between(user.getBirthday(), currentDate);
    ages.add(age.getYears());
}

System.out.println(ages);
// Вывод в 2023 году
// => [24, 13, 15]

Фильтрация (filter)

Фильтрация — это операция, в результате которой на основе одного списка, формируется другой, с элементами, соответствующими условию фильтрации. Например, мы хотим сформировать список пользователей, которые родились после 2000 года.

import java.util.ArrayList;
import java.time.LocalDate;

var users = List.of(
    new User(LocalDate.of(1999, 1, 1)),
    new User(LocalDate.of(2010, 5, 8)),
    new User(LocalDate.of(2008, 10, 11))
);
var filteredUsers = new ArrayList<User>();

for (var user : users) {
    if (user.getBirthday().getYear() >= 2000) {
        filteredUsers.add(user);
    }
}

System.out.println(filteredUsers.size()); // 2

Фильтрация в чистом виде работает так:

• Новый список по размеру либо такой же, как и исходный, либо меньше, вплоть до того, что он может быть пустым.
• Фильтрация не меняет сами элементы, она только убирает неподходящие. Изменение элементов возможно только тогда, когда фильтрация объединена — например, с отображением.

Агрегация

Агрегация — это операция нахождения какого-то значения, вычисленного на основе анализа всей коллекции. К агрегирующим операциям традиционно относят:

• Нахождение максимального или минимального значения
• Нахождение суммы
• Нахождение среднего значения и медианы

Но агрегация не ограничивается только такими операциями. Более того, результатом агрегации может быть сложная структура, а не простое значение. Например, мы можем захотеть сгруппировать всех пользователей по году рождения. Несмотря на различия, все эти операции сводятся к полному анализу элементов коллекции, так как результат агрегирующей операции зависит от каждого элемента.

Для примера посчитаем самый ранний год рождения:

import java.util.ArrayList;
import java.time.LocalDate;
import java.time.Period;

var users = List.of(
    new User(LocalDate.of(1999, 1, 1)),
    new User(LocalDate.of(2010, 5, 8)),
    new User(LocalDate.of(2008, 10, 11))
);

var minYear = users.get(0).getBirthday().getYear();

for (var user : users) {
    var year = user.getBirthday().getYear();
    if (year < minYear) {
        minYear = year;
    }
}

System.out.println(minYear); // => 1999