Java Stream iterate
最后修改于 2025 年 5 月 24 日
本文演示了如何使用 Java Stream iterate 方法创建具有定义的迭代模式的顺序流。
Stream.iterate 是一个静态工厂方法，它通过迭代地将函数应用于初始值来创建顺序的、有序的流。它对于创建数学序列、时间序列数据或任何有序的值序列非常有用。
基本的 iterate 语法
iterate 方法有两个变体
static <T> Stream<T> iterate(T seed, UnaryOperator<T> f) static <T> Stream<T> iterate(T seed, Predicate<? super T> hasNext, UnaryOperator<T> f)
第一个变体创建一个从种子开始的无限流，其中每个后续元素通过将 f 应用于前一个元素来生成。第二个变体（Java 9+）添加了一个谓词，以在条件变为 false 时限制流。
简单的数字序列
在下一个示例中，我们使用 iterate 方法创建一个简单的数字序列。此示例演示了如何生成从给定种子开始的有限数字序列，并应用一个函数来生成后续值。
void main() {
Stream.iterate(0, n -> n + 1)
.limit(10)
.forEach(System.out::println);
}
此示例生成从 0 开始的数字，每个后续数字递增 1。limit 操作对于避免无限处理是必要的。
$ java Main.java 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
带谓词的有限序列
下一个示例演示了如何使用谓词创建一个有限序列，以控制流何时应停止迭代。这对于生成具有定义的结束条件的序列非常有用。
void main() {
Stream.iterate(1, n -> n <= 100, n -> n * 2)
.forEach(System.out::println);
}
此示例生成 2 的幂，直到该值超过 100。谓词 n -> n <= 100 确定流何时应停止。
$ java Main.java 1 2 4 8 16 32 64
斐波那契数列
使用 iterate 生成斐波那契数列。
void main() {
Stream.iterate(new int[]{0, 1}, t -> new int[]{t[1], t[0] + t[1]})
.limit(10)
.map(t -> t[0])
.forEach(System.out::println);
}
此示例通过在数组中维护状态来生成斐波那契数列。每一步都会产生一个包含下一对斐波那契数的数组。
$ java Main.java 0 1 1 2 3 5 8 13 21 34
日期序列
我们还可以使用 iterate 生成日期序列。这对于创建时间序列数据或生成用于分析的日期序列非常有用。
void main() {
Stream.iterate(LocalDate.now(), date -> date.plusDays(1))
.limit(7)
.forEach(System.out::println);
}
此示例生成从今天开始的日期，并持续 7 天。每个日期都比前一个日期递增一天。
$ java Main.java 2025-05-24 2025-05-25 2025-05-26 2025-05-27 2025-05-28 2025-05-29 2025-05-30
带谓词的条件迭代
在下一个示例中，我们使用 iterate 的谓词变体来创建倒计时序列。
void main() {
Stream.iterate(100, n -> n > 0, n -> n - 10)
.forEach(System.out::println);
}
此示例从 100 开始以 10 为步长倒数，直到达到 0。谓词 n -> n > 0 在值达到 0 时停止流。
$ java Main.java 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
随机游走序列
接下来，我们创建一个具有状态的随机游走序列。
void main() {
Random random = new Random();
Stream.iterate(0.0, x -> x + (random.nextBoolean() ? 0.5 : -0.5))
.limit(20)
.forEach(System.out::println);
}
此示例模拟从 0.0 开始的随机游走，每步随机向上或向下移动 0.5。iterate 方法保持当前位置。
$ java Main.java 0.0 0.5 0.0 -0.5 0.0 0.5 1.0 0.5 1.0 1.5 ...
与其他操作结合使用
我们可以将 iterate 与其他流操作一起使用。
void main() {
Stream.iterate(2, n -> n < 100, n -> n * n)
.filter(n -> n % 2 == 0)
.map(n -> "Value: " + n)
.forEach(System.out::println);
}
此示例生成从 2 开始到 100 的数字的平方，过滤偶数，并将它们格式化为字符串。它展示了 iterate 如何与其他流操作结合使用。
$ java Main.java Value: 2 Value: 4 Value: 16
来源
在本文中，我们探讨了 Java Stream iterate 方法。它提供了一种强大的方法来创建具有定义的迭代模式的有序流，从简单的数字序列到复杂的状态生成器。谓词变体增加了对迭代何时应停止的控制。
作者
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