摘要：我们提一个需求给定一个，统计每个元素出现的所有位置。而且因为方法会返回新的此时便是与相关联的所以我们可以直接调用其方法。在本文类似需求的情况下，就适用性和简洁性而言，要优于。
我们提一个需求：给定一个 List，统计每个元素出现的所有位置。
比如，给定 list：["a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g"] ，那么应该返回：
a : [0]
b : [1, 2]
c : [3, 4, 5]
d : [6, 7, 8]
f : [9, 10]
g : [11]
很明显，我们很适合使用 Map 来完成这件事情：
public static Map> getElementPositions(List list) {
Map> positionsMap = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String str = list.get(i);
List positions = positionsMap.get(str);
if (positions == null) { // 如果 positionsMap 还不存在 str 这个键及其对应的 List
positions = new ArrayList<>(1);
positionsMap.put(str, positions); // 将 str 及其对应的 positions 放入 positionsMap
}
positions.add(i); // 将索引加入 str 相关联的 List 中
}
return positionsMap;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
List list = Arrays.asList("a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g");
System.out.println("使用 Java8 之前的 API：");
Map> elementPositions = getElementPositions(list);
System.out.println(elementPositions);
}
运行结果：
Java8 时，Map 接口添加了一个新的方法，putIfAbsent(K key, V value)，功能是：
如果当前 Map 不存在键 key 或者该 key 关联的值为 null，那么就执行 put(key, value)；否则，便不执行 put 操作。该方法等价于如下代码：
（题外话：putIfAbsent 方法与 put 方法一样，返回的是方法调用之前与参数 key 相关联的 value）
使用 putIfAbsent 修改 getElementPositions 方法：
public static Map> getElementPositions(List list) {
Map> positionsMap = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
String str = list.get(i);
positionsMap.putIfAbsent(str, new ArrayList<>(1)); // 如果 positionsMap 不存在键 str 或者 str 关联的 List 为 null，那么就会进行 put；否则不执行 put
positionsMap.get(str).add(i);
}
return positionsMap;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
List list = Arrays.asList("a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g");
System.out.println("使用 putIfAbsent：");
Map> elementPositions = getElementPositions(list);
System.out.println(elementPositions);
}
运行结果：
可以看到使用 putIfAbsent 之后的 getElementPositions 简洁了一点，那还能更简洁吗？
查看 Map 接口的方法，可以发现在 JDK1.8 时，还添加了如下两个方法：
查看 compute 方法的 API 文档，可以发现 compute 方法与如下代码等价
V oldValue = map.get(key);
V newValue = remappingFunction.apply(key, oldValue);
if (oldValue != null ) {
if (newValue != null)
map.put(key, newValue);
else
map.remove(key);
} else { // 即 原来的 key 不存在 Map 中或该 key 关联的 value 为 null
if (newValue != null)
map.put(key, newValue);
else
return null;
}
compute 方法和原来 put 方法的区别在于：
put(K key, V value) 方法，如果 key 在 Map 中不存在，那么直接加入；如果已经存在，那么使用新的 value 替换旧的 value；
而 compute(K key, BiFunction remappingFunction) 方法可以通过一个 BiFunction 来计算出新的 value，BiFunction 的参数为旧的 key 和 value，返回计算出新的 value —— 与 put 方法不同，compute 方法返回的会是最新的与 key 相关联的 value，而不是旧的 value。
所以可以使用 compute 方法改写 getElementPositions 如下：
public static Map> getElementPositions(List list) {
Map> positionsMap = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
positionsMap.compute(list.get(i), (k, v) -> v == null ? new ArrayList<>(1) : v).add(i);
}
return positionsMap;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
List list = Arrays.asList("a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g");
System.out.println("使用 compute：");
Map> elementPositions = getElementPositions(list);
System.out.println(elementPositions);
}
(k, v) -> v == null ? new ArrayList<>(1) : v 即 如果当前的 value 为 null，那么 该 BiFunction 的返回值为 new ArrayList<>(1)；如果不为 null，那么返回值便是本身。而且因为 compute 方法会返回新的 value —— 此时便是与 list.get(i)（key） 相关联的 ArrayList —— 所以我们可以直接调用其 add 方法。
运行结果：
很棒~ 还能更简洁吗？ 我们再看看 computeIfAbsent 方法：
computeIfAbsent 和 compute 的关系，就类似于 putIfAbsent 和 put的关系：
computeIfAbsent 在 key 不在 Map 中或者与 key 相关联的 value 为 null 时，才执行通过函数计算新 value 的操作，否则不执行；computeIfAbsent 的返回值也是与 key 相关联的最新的 value。其默认实现如下：
与 compute 不同，computeIfAbsent 接受的函数操作是 Function 而不是 BiFunction —— 这很好理解，computeIfAbsent 只在 key 不在 Map 中或者与 key 相关联的 value 为 null 时才执行函数操作，那么显然此时与 key 相关的 value 为 null，所以 computeIfAbsent 只接受 Function 作为参数即可 —— 该 Function 可以使用 key 作为参数计算出新的 value。使用 computeIfAbsent 改写 getElementPositions：
public static Map> getElementPositions(List list) {
Map> positionsMap = new HashMap<>();
for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
positionsMap.computeIfAbsent(list.get(i), k -> new ArrayList<>(1)).add(i);
}
return positionsMap;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
List list = Arrays.asList("a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g");
System.out.println("使用 computeIfAbsent：");
Map> elementPositions = getElementPositions(list);
System.out.println(elementPositions);
}
运行结果：
事实上，本文使用 putIfAbsent 时是存在问题的，positionsMap.putIfAbsent(str, new ArrayList<>(1)); 这句代码每次调用时都会产生一个临时的 ArrayList —— 当遍历的 List 较大时，这可能会带来一定的负面影响；相比之下 compute 和 computeIfAbsent 的好处在于，它们接受的参数为函数，只会在必要时才使用函数进行计算得出新 value。在本文类似需求的情况下，就适用性和简洁性而言，computeIfAbsent 要优于 compute。在 JDK1.8 的 API 文档中，也说到在需要生成一个类似于 Map> 的结构时，computeIfAbsent 很适合这种情况：
那 compute 方法适用于什么情况呢？从前面的介绍可知，compute 方法更适用于更新 key 关联的 value 时，新值依赖于旧值的情况 —— 比如统计一个 List 中每个元素出现的次数：
public static Map getElementCounts(List list) {
Map countsMap = new HashMap<>();
list.forEach(str -> countsMap.compute(str, (k, v) -> v == null ? 1 : v + 1)); // 此时：新值 = 旧值 + 1
return countsMap;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
List list = Arrays.asList("a", "b", "b", "c", "c", "c", "d", "d", "d", "f", "f", "g");
System.out.println("使用 compute 计算元素出现的次数：");
Map counts = getElementCounts(list);
System.out.println(counts);
}
运行结果：
Java8 中还为 Map 添加了一些其他方便于编码的新方法，请有兴趣的读者继续发掘。
