Java技巧函数方法实现二维数组遍历

2022-11-13 14:11:18 函数 遍历 数组

前言

对于数组遍历，基本上每个开发者都写过，遍历本身没什么好说的，但是当我们在遍历的过程中，有一些复杂的业务逻辑时，将会发现代码的层级会逐渐加深

如一个简单的case，将一个二维数组中的偶数找出来，保存到一个列表中

二维数组遍历，每个元素判断下是否为偶数，很容易就可以写出来，如：

public void getEven() {
    int[][] cells = new int[][]{{1, 2, 3, 4}, {11, 12, 13, 14}, {21, 22, 23, 24}};
    List<Integer> ans = new ArrayList<>();
    for (int i = 0; i < cells.length; i ++) {
        for (int j = 0; j < cells[0].length; j++) {
            if ((cells[i][j] & 1) == 0) {
                ans.add(cells[i][j]);
            }
        }
    }
    System.out.println(ans);
}

上面这个实现没啥问题，但是这个代码的深度很容易就有三层了；当上面这个if中如果再有其他的判定条件，那么这个代码层级很容易增加了；二维数组还好，如果是三维数组，一个遍历就是三层；再加点逻辑，四层、五层不也是分分钟的事情么

那么问题来了，代码层级变多之后会有什么问题呢？

只要代码能跑，又能有什么问题呢？！

1. 函数方法消减代码层级

由于多维数组的遍历层级天然就很深，那么有办法进行消减么？

要解决这个问题，关键是要抓住重点，遍历的重点是什么？获取每个元素的坐标！那么我们可以怎么办？

定义一个函数方法，输入的就是函数坐标，在这个函数体中执行我们的遍历逻辑即可

基于上面这个思路，相信我们可以很容易写一个二维的数组遍历通用方法

public static void scan(int maxX, int maxY, BiConsumer<Integer, Integer> consumer) {
    for (int i = 0; i < maxX; i++) {
        for (int j = 0; j < maxY; j++) {
            consumer.accept(i, j);
        }
    }
}

主要上面的实现，函数方法直接使用了jdk默认提供的BiConsumer，两个传参，都是int 数组下表；无返回值

那么上面这个怎么用呢？

同样是上面的例子，改一下之后，如：

public void getEven() {
    int[][] cells = new int[][]{{1, 2, 3, 4}, {11, 12, 13, 14}, {21, 22, 23, 24}};
    List<Integer> ans = new ArrayList<>();
    scan(cells.length, cells[0].length, (i, j) -> {
        if ((cells[i][j] & 1) == 0) {
            ans.add(cells[i][j]);
        }
    });
    System.out.println(ans);
}

相比于前面的，貌似也就少了一层而已，好像也没什么了不起的

但是，当数组变为三维、四维、无维时，这个改动的写法层级都不会变哦

2. 遍历中return支持

前面的实现对于正常的遍历没啥问题；但是当我们在遍历过程中，遇到某个条件直接返回，能支持么？

如一个遍历二维数组，我们希望判断其中是否有偶数，那么可以怎么整？

仔细琢磨一下我们的scan方法，希望可以支持return，主要的问题点就是这个函数方法执行之后，我该怎么知道是继续循环还是直接return呢?

很容易想到的就是执行逻辑中，添加一个额外的返回值，用于标记是否中断循环直接返回

基于此思路，我们可以实现一个简单的demo版本

定义一个函数方法，接受循环的下标 + 返回值

@FunctionalInterface
public interface ScanProcess<T> {
    ImmutablePair<Boolean, T> accept(int i, int j);
}

循环通用方法就可以相应的改成：

public static <T> T scanReturn(int x, int y, ScanProcess<T> func) {
    for (int i = 0; i < x; i++) {
        for (int j = 0; j < y; j++) {
            ImmutablePair<Boolean, T> ans = func.accept(i, j);
            if (ans != null && ans.left) {
                return ans.right;
            }
        }
    }
    return null;
}

基于上面这种思路，我们的实际使用姿势如下：

@Test
public void getEven() {
    int[][] cells = new int[][]{{1, 2, 3, 4}, {11, 12, 13, 14}, {21, 22, 23, 24}};
    List<Integer> ans = new ArrayList<>();
    scanReturn(cells.length, cells[0].length, (i, j) -> {
        if ((cells[i][j] & 1) == 0) {
            return ImmutablePair.of(true, i + "_" + j);
        }
        return ImmutablePair.of(false, null);
    });
    System.out.println(ans);
}

上面这个实现可满足我们的需求，唯一有个别扭的地方就是返回，总有点不太优雅；那么除了这种方式之外，还有其他的方式么？

既然考虑了返回值，那么再考虑一下传参呢？通过一个定义的参数来装在是否中断以及返回结果，是否可行呢？

基于这个思路，我们可以先定义一个参数包装类：

public static class Ans<T> {
    private T ans;
    private boolean tag = false;

    public Ans<T> setAns(T ans) {
        tag = true;
        this.ans = ans;
        return this;
    }

    public T getAns() {
        return ans;
    }
}

public interface ScanFunc<T> {
    void accept(int i, int j, Ans<T> ans)
}

我们希望通过Ans这个类来记录循环结果，其中tag=true，则表示不用继续循环了，直接返回ans结果吧

与之对应的方法改造及实例如下：

public static <T> T scanReturn(int x, int y, ScanFunc<T> func) {
    Ans<T> ans = new Ans<>();
    for (int i = 0; i < x; i++) {
        for (int j = 0; j < y; j++) {
            func.accept(i, j, ans);
            if (ans.tag) {
                return ans.ans;
            }
        }
    }
    return null;
}
public void getEven() {
    int[][] cells = new int[][]{{1, 2, 3, 4}, {11, 12, 13, 14}, {21, 22, 23, 24}};
    String ans = scanReturn(cells.length, cells[0].length, (i, j, a) -> {
        if ((cells[i][j] & 1) == 0) {
            a.setAns(i + "_" + j);
        }
    });
    System.out.println(ans);
}

这样看起来就比前面的要好一点了

实际跑一下，看下输出是否和我们预期的一致；

到此这篇关于Java技巧函数方法实现二维数组遍历的文章就介绍到这了,更多相关Java数组遍历内容请搜索以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持！

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