Совокупный список объектов в Java

Есть ли у нас какая-либо функция агрегатора в Java для выполнения приведенной ниже агрегации?

Person {
    String name;
    String subject;
    String department;
    Long mark1;
    Long mark2;
    Long mark3;
}

Список содержит данные, как показано ниже.

Name    |Subject    |Department |Mark1  |Mark2  |Mark3
--------|-----------|-----------|-------|-------|-----
Clark   |English    |DEP1       |7      |8      |6
Michel  |English    |DEP1       |6      |4      |7
Dave    |Maths      |DEP2       |3      |5      |6
Mario   |Maths      |DEP1       |9      |7      |8

Критерии агрегации - это Subject и Dep. Результирующий объект должен быть

Subject     |Department |Mark1  |Mark2  |Mark3
----------- |-----------|-------|-------|-----
English     |DEP1       |13     |12     |13
Maths       |DEP2       |3      |5      |6
Maths       |DEP1       |9      |7      |8

Это агрегирование может быть достигнуто путем ручного перебора по списку и создания агрегированного списка. Пример, как показано ниже.

private static List<Person> getGrouped(List<Person> origList) {
    Map<String, Person> grpMap = new HashMap<String, Person>();

    for (Person person : origList) {
        String key = person.getDepartment() + person.getSubject();
        if (grpMap.containsKey(key)) {
            Person grpdPerson = grpMap.get(key);
            grpdPerson.setMark1(grpdPerson.getMark1() + person.getMark1());
            grpdPerson.setMark2(grpdPerson.getMark2() + person.getMark2());
            grpdPerson.setMark3(grpdPerson.getMark3() + person.getMark3());
        } else {
            grpMap.put(key, person);
        }
    }
    return new ArrayList<Person>(grpMap.values());
}

Но есть ли какая-либо функция или функция агрегации Java 8, которую мы можем использовать?

Ответ 1

Используя сборщики стандартов в JDK, вы можете сделать это следующим образом (предполагая создание класса Tuple3<E1, E2, E3>):

Map<String, Map<String, Tuple3<Long, Long, Long>>> res =
    persons.stream().collect(groupingBy(p -> p.subject,
                                        groupingBy(p -> p.department,
                                                   reducing(new Tuple3<>(0L, 0L, 0L), 
                                                            p -> new Tuple3<>(p.mark1, p.mark2, p.mark3), 
                                                            (t1, t2) -> new Tuple3<>(t1.e1 + t2.e1, t1.e2 + t2.e2, t1.e3 + t2.e3)))));

Это сначала сгруппирует элементы по их предмету, затем по отделу и уменьшит результирующие значения во второй карте, суммируя их метки.

Запустив его в списке лиц, которые у вас есть в вашем примере, вы получите результат:

Maths => DEP2 => (3, 5, 6)
Maths => DEP1 => (9, 7, 8)
English => DEP1 => (13, 12, 13)

В этом случае вы также можете использовать другой вариант с помощью коллектора toMap. Логика остается неизменной, функция для сопоставления значений создаст карту, содержащую департамент в качестве ключа, и оценку учащегося как ценность. Функция слияния будет отвечать за добавление или обновление сопоставлений.

Map<String, Map<String, Tuple3<Long, Long, Long>>> res3 =
        persons.stream()
               .collect(toMap(p -> p.subject,
                              p -> {
                                  Map<String, Tuple3<Long, Long, Long>> value = new HashMap<>();
                                  value.put(p.department, new Tuple3<>(p.mark1, p.mark2, p.mark3));
                                  return value;
                              },
                              (v1, v2) -> {
                                   v2.forEach((k, v) -> v1.merge(k, v, (t1, t2) -> new Tuple3<>(t1.e1 + t2.e1, t1.e2 + t2.e2, t1.e3 + t2.e3)));
                                   return v1;
                              }
               ));

Конечно, вы можете расспросить себя о "красоте" этих решений, возможно, вы хотите ввести пользовательский сборщик или пользовательские классы, чтобы сделать цель более понятной.

Ответ 2

Вы можете использовать reduction. Образец для агрегирования метки 1 выглядит следующим образом.

public class Test {

    static class Person {
        Person(String name, String subject, String department, Long mark1, Long mark2, Long mark3) {
            this.name = name;
            this.subject = subject;
            this.department = department;
            this.mark1 = mark1;
            this.mark2 = mark2;
            this.mark3= mark3;
        }
            String name;
            String subject;
            String department;
            Long mark1;
            Long mark2;
            Long mark3;

            String group() {
                return subject+department;
            }

            Long getMark1() {
                return mark1;
            }
    }

      public static void main(String[] args)
      {
        List<Person> list = new ArrayList<Test.Person>();
        list.add(new Test.Person("Clark","English","DEP1",7l,8l,6l));
        list.add(new Test.Person("Michel","English","DEP1",6l,4l,7l));
        list.add(new Test.Person("Dave","Maths","DEP2",3l,5l,6l));
        list.add(new Test.Person("Mario","Maths","DEP1",9l,7l,8l));

        Map<String, Long> groups = list.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::group, Collectors.reducing(
                    0l, Person::getMark1, Long::sum)));

        //Or alternatively as suggested by Holger 
        Map<String, Long> groupsNew = list.stream().collect(Collectors.groupingBy(Person::group, Collectors.summingLong(Person::getMark1)));

        System.out.println(groups);

      }

}

По-прежнему ищет генерирование вывода через отдельные функции. Будет обновляться после завершения.

Ответ 3

Используя подход из Группируйте по нескольким именам полей в java 8 с пользовательским классом ключей, мое предложение таково:

    Map<DepSubject, Grades> map = persons.stream().
            collect(Collectors.groupingBy(x -> new DepSubject(x.department, x.subject),
            Collectors.reducing(
                    new Grades(0, 0, 0),
                    y -> new Grades(y.mark1, y.mark2, y.mark3),
                    (x, y) -> new Grades(x.m1 + y.m1, x.m2 + y.m2, x.m3 + y.m3)
            )));

DepSubject определяет equals и hashCode. Таким образом, исходный класс не должен изменяться, и если требуются несколько критериев группировки, можно использовать несколько классов. К сожалению, это может быть довольно многословным в Java, поскольку вам нужен класс с equals, hashCode, (getters, seters). На самом деле, на мой взгляд, геттеры и сеттеры также могут быть опущены, если класс используется только в одном месте для группировки.

class DepSubject{ 

    String department;
    String subject;

    public DepSubject(String department, String subject) {
        this.department = department;
        this.subject = subject;
    }

    public String getDepartment() {
        return department;
    }
    // equals,hashCode must also be defined for this to work, omitted for brevity
    }

Также можно собрать результаты в List. Таким образом, пользовательские классы DepSubject и Grades используются только для промежуточных операций:

    List<Person> list = persons.stream().
            collect(Collectors.collectingAndThen(
                    Collectors.groupingBy(x -> new DepSubject(x.department, x.subject),
                            Collectors.reducing(
                                    new Grades(0, 0, 0),
                                    y -> new Grades(y.mark1, y.mark2, y.mark3),
                                    (x, y) -> new Grades(x.m1 + y.m1, x.m2 + y.m2, x.m3 + y.m3)
                            )),
                    map -> map.entrySet().stream()
                              .map(e -> new Person(null, e.getKey().subject, e.getKey().department, e.getValue().m1, e.getValue().m2, e.getValue().m3))
                              .collect(Collectors.toList())
            ));

Вы также можете извлечь логику groupingBy в функцию:

private static <T> List<Person> groupBy(List<Person> persons, Function<Person,T> function, BiFunction<T,Grades,Person> biFunction) {
    return persons.stream().
            collect(Collectors.collectingAndThen(
                    Collectors.groupingBy(function,
                            Collectors.reducing(
                                    new Grades(0, 0, 0),
                                    y -> new Grades(y.mark1, y.mark2, y.mark3),
                                    (x, y) -> new Grades(x.m1 + y.m1, x.m2 + y.m2, x.m3 + y.m3)
                            )),
                    map -> map.entrySet().stream()
                              .map(e -> biFunction.apply(e.getKey(),e.getValue()))
                              .collect(Collectors.toList())
            ));
}

Таким образом, вы можете группировать своих людей таким образом:

    List<Person> list = groupBy(persons,
            x -> new DepSubject(x.department, x.subject),
            (depSubject,grades) -> new Person(null, depSubject.subject, depSubject.department, grades.m1, grades.m2, grades.m3));

Если вы хотите группировать свой объект только по теме, вы можете просто сделать:

    List<Person> list2 = groupBy(persons,
            Person::getSubject,
            (subject,grades) -> new Person(null,subject, null, grades.m1, grades.m2, grades.m3));