Java SE 8にはペアまたはタプルがありますか？

Java SE 8で遅延関数操作をいじってmapいます。iペア/タプルへのインデックスを作成し(i, value[i])、次にfilter2番目のvalue[i]要素に基づいて、最後にインデックスのみを出力します。

私はまだこれに苦しむ必要があります：JavaのC ++ Pair <L、R>に相当するものは何ですか？ラムダとストリームの大胆な新時代に？

更新：かなり単純化した例を紹介しました。これには、@ dkatzelが提供するきちんとしたソリューションが含まれています。ただし、一般化されません。したがって、より一般的な例を追加します。

package com.example.test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.stream.IntStream;

public class Main {

  public static void main(String[] args) {
    boolean [][] directed_acyclic_graph = new boolean[][]{
        {false,  true, false,  true, false,  true},
        {false, false, false,  true, false,  true},
        {false, false, false,  true, false,  true},
        {false, false, false, false, false,  true},
        {false, false, false, false, false,  true},
        {false, false, false, false, false, false}
    };

    System.out.println(
        IntStream.range(0, directed_acyclic_graph.length)
        .parallel()
        .mapToLong(i -> IntStream.range(0, directed_acyclic_graph[i].length)
            .filter(j -> directed_acyclic_graph[j][i])
            .count()
        )
        .filter(n -> n == 0)
        .collect(() -> new ArrayList<Long>(), (c, e) -> c.add(e), (c1, c2) -> c1.addAll(c2))
    );
  }

}

これにより、すべての3つの列のカウントに対応する誤った出力が生成されます。私が必要なのは、これらの3つの列のインデックスです。正しい出力はです。どうすればこの結果を得ることができますか？[0, 0, 0]false[0, 2, 4]

更新：この回答は元の質問に対する回答です。JavaSE 8にはペアまたはタプルがありますか？（そして、そうでない場合は暗黙的に、なぜそうでないのですか？）OPは質問をより完全な例で更新しましたが、ペアの構造を使用しなくても解決できるようです。[OPからのメモ：他の正解はこちらです。]

短い答えはノーです。自分でロールするか、それを実装するいくつかのライブラリの1つを取り込む必要があります。

PairJava SEにクラスを持つことが提案され、少なくとも1回は拒否されました。OpenJDKメーリングリストの1つでこのディスカッションスレッドを参照してください。トレードオフは明白ではありません。一方で、他のライブラリやアプリケーションコードには、多くのPair実装があります。これは必要性を示しており、そのようなクラスをJava SEに追加すると、再利用と共有が増加します。一方、Pairクラスを使用すると、必要な型と抽象化を作成せずに、Pairとコレクションから複雑なデータ構造を作成するという誘惑が高まります。（これは、そのスレッドからのケビンボリリオンのメッセージの言い換えです。）

私は誰もがそのメールスレッド全体を読むことをお勧めします。それは非常に洞察に富んでおり、飾り気はありません。それはかなり説得力があります。それが始まったとき、「うん、Java SEにはPairクラスがあるはずだ」と思ったのですが、スレッドが最後に到達する頃には、気が変わっていました。

ただし、JavaFXにはjavafx.util.Pairクラスがあることに注意してください。JavaFXのAPIは、Java SE APIとは別に進化しました。

リンクされた質問からわかるように、JavaのC ++ペアに相当するものは何ですか？明らかにそのような単純なAPIを取り巻く非常に大きな設計スペースがあります。オブジェクトは不変でなければなりませんか？それらはシリアライズ可能である必要がありますか？それらは比較可能でしょうか？クラスは最終的なものかどうか。2つの要素を注文する必要がありますか？それはインターフェースかクラスか？なぜペアで停止するのですか？なぜトリプル、クワッド、またはNタプルではないのですか？

そしてもちろん、要素には必然的に名前のバイクシェッドがあります：

• （a、b）
• （1番目、2番目）
• （左右）
• （車、CDR）
• （フー、バー）
• 等

ほとんど言及されていない1つの大きな問題は、ペアとプリミティブの関係です。(int x, int y)2Dスペース内のポイントを表すデータがある場合、これを表すと、2つの32ビットワードではなく3つのオブジェクトがPair<Integer, Integer>消費されます。さらに、これらのオブジェクトはヒープ上に存在する必要があり、GCオーバーヘッドが発生します。

Streamsと同様に、Pairの原始的な特殊化が不可欠であることは明らかだと思われます。見たいですか：

Pair
ObjIntPair
ObjLongPair
ObjDoublePair
IntObjPair
IntIntPair
IntLongPair
IntDoublePair
LongObjPair
LongIntPair
LongLongPair
LongDoublePair
DoubleObjPair
DoubleIntPair
DoubleLongPair
DoubleDoublePair

でも、IntIntPairヒープ上に1つのオブジェクトが必要です。

もちろん、これらはjava.util.functionJava SE 8 でのパッケージ内の機能的なインターフェースの急増を思い起こさせます。肥大化したAPIが必要ない場合は、どれを除外しますか？また、これだけでは十分ではなく、たとえばの専門分野Booleanも追加する必要があると主張することもできます。

私が感じたのは、JavaがPairクラスをずっと前に追加していたとしたら、それは単純であるか、または単純化されさえしていたでしょう。ペアがJDK 1.0の時間枠に追加されていた場合、おそらく変更可能だったと考えてください。（java.util.Dateをご覧ください。）人々はそれに満足していましたか？私の推測では、JavaにPairクラスがあった場合、それはちょっと並べ替えはそれほど役に立ちませんし、誰もが自分のニーズを満たすために独自にロールし続け、外部ライブラリにさまざまなPairおよびTuple実装があるでしょう。そして人々はまだJavaのPairクラスをどのように修正するかについて議論/議論しているでしょう。つまり、今日と同じ場所です。

一方、根本的な問題に対処するためにいくつかの作業が行われています。これは、JVM（および最終的にはJava言語）での値型のサポートの向上です。このState of the Valuesドキュメントを参照してください。これは予備的な投機的な作業であり、JVMの観点からの問題のみをカバーしていますが、その背後にはすでにかなりの考えがあります。もちろん、これがJava 9に入るという保証はなく、どこにでも入るという保証はありませんが、このトピックに関する現在の考え方を示しています。

これらの組み込みクラスを確認できます。

• AbstractMap.SimpleEntry
• AbstractMap.SimpleImmutableEntry

悲しいことに、Java 8はペアやタプルを導入していませんでした。もちろん、いつでもorg.apache.commons.lang3.tuple（個人的にはJava 8と組み合わせて使用​​します）を使用することも、独自のラッパーを作成することもできます。またはマップを使用します。または、あなたがリンクした質問への受け入れられた回答で説明されているようなもの。

更新： JDK 14はプレビュー機能としてレコードを導入しています。これらはタプルではありませんが、同じ問題の多くを保存するために使用できます。上記の具体的な例では、次のようになります。

public class Jdk14Example {
    record CountForIndex(int index, long count) {}

    public static void main(String[] args) {
        boolean [][] directed_acyclic_graph = new boolean[][]{
                {false,  true, false,  true, false,  true},
                {false, false, false,  true, false,  true},
                {false, false, false,  true, false,  true},
                {false, false, false, false, false,  true},
                {false, false, false, false, false,  true},
                {false, false, false, false, false, false}
        };

        System.out.println(
                IntStream.range(0, directed_acyclic_graph.length)
                        .parallel()
                        .mapToObj(i -> {
                            long count = IntStream.range(0, directed_acyclic_graph[i].length)
                                            .filter(j -> directed_acyclic_graph[j][i])
                                            .count();
                            return new CountForIndex(i, count);
                        }
                        )
                        .filter(n -> n.count == 0)
                        .collect(() -> new ArrayList<CountForIndex>(), (c, e) -> c.add(e), (c1, c2) -> c1.addAll(c2))
        );
    }
}

フラグを使用してコンパイルし、JDK 14（執筆時点では、これは早期アクセスビルド）--enable-previewで実行すると、次の結果が得られます。

[CountForIndex[index=0, count=0], CountForIndex[index=2, count=0], CountForIndex[index=4, count=0]]

完全な例は、ペア構造を使用しなくても解決できるようです。重要なのは、列インデックスをfalseその列のエントリ数にマッピングするのではなく、述語が列全体をチェックして、列インデックスをフィルタリングすることです。

これを行うコードは次のとおりです。

    System.out.println(
        IntStream.range(0, acyclic_graph.length)
            .filter(i -> IntStream.range(0, acyclic_graph.length)
                                  .noneMatch(j -> acyclic_graph[j][i]))
            .boxed()
            .collect(toList()));

これ[0, 2, 4]により、OPから要求された正しい結果が出力されると思います。

値をオブジェクトにboxed()ボックス化する操作にも注意してください。これにより、ボクシング自体を行うコレクター関数を作成する代わりに、既存のコレクターを使用できます。intIntegertoList()

Vavr（以前はJavaslangと呼ばれていました）（http://www.vavr.io）もタプル（8サイズまで）を提供します。これがjavadocです：https : //static.javadoc.io/io.vavr/vavr/0.9.0/io/vavr/Tuple.html。

これは簡単な例です：

Tuple2<Integer, String> entry = Tuple.of(1, "A");

Integer key = entry._1;
String value = entry._2;

今までJDK自体に単純なタプルが付属していなかった理由は、私には謎です。ラッパークラスを書くことは日常業務のようです。

Java 9以降Map.Entry、以前よりも簡単なインスタンスを作成できます。

Entry<Integer, String> pair = Map.entry(1, "a");

Map.entry変更不可能な値を返し、Entrynullを禁止します。

インデックスのみを気にするので、タプルにマップする必要はまったくありません。配列のルックアップ要素を使用するフィルターを作成しないのはなぜですか？

     int[] value =  ...


IntStream.range(0, value.length)
            .filter(i -> value[i] > 30)  //or whatever filter you want
            .forEach(i -> System.out.println(i));

はい。

Map.Entryとして使用できますPair。

残念なことに、ラムダは複数の引数を取ることができても、Java言語は単一の値（オブジェクトまたはプリミティブ型）しか返せないという問題があるため、Java 8ストリームには役立ちません。これは、ストリームがある場合は常に、前の操作から単一のオブジェクトが渡されることを意味します。これはJava言語の欠如です。なぜなら、複数の戻り値がサポートされていて、ストリームがそれらをサポートしている場合、ストリームにより、より優れた重要なタスクが実行される可能性があるためです。

それまではほとんど使われません。

編集2018-02-12：プロジェクトで作業しているときに、後で必要になるストリームの前に識別子があるという特別なケースを処理するのに役立つヘルパークラスを作成しましたが、その間のストリーム部分はそれを認識していません。私は自分自身でそれを解放するために周りを取得するまで、それはで利用可能ですIdValue.javaでのユニットテストでIdValueTest.java

EclipseコレクションにはPair、プリミティブとオブジェクトのペア（および8つのプリミティブすべて）のすべての組み合わせがあります。

Tuples工場でのインスタンスを作成することができPair、及びPrimitiveTuples工場は、プリミティブ/オブジェクトのペアのすべての組み合わせを作成するために使用することができます。

Java 8がリリースされる前にこれらを追加しました。これらは、プリミティブマップのキー/値イテレーターを実装するのに役立ちました。これは、すべてのプリミティブ/オブジェクトの組み合わせでもサポートされます。

ライブラリのオーバーヘッドを追加したい場合は、Stuartの承認済みソリューションを使用して結果をプリミティブIntListに収集し、ボクシングを回避できます。Eclipseコレクション9.0に新しいメソッドを追加してInt/Long/Double、Int/Long/DoubleStreams からコレクションを作成できるようにしました。

IntList list = IntLists.mutable.withAll(intStream);

注：私はEclipseコレクションのコミッターです。