277. Java Stream API - 去重与排序：Stream 中的 distinct() 与 sorted()

277. Java Stream API - 去重与排序：Stream 中的distinct()与sorted()

🎯 目标

本节将讲解如何使用distinct()去除重复值，使用sorted()对流元素排序，包括：

• 它们的工作机制
• 使用示例
• 注意事项（如可用于无限流与否）
• 性能影响

🧼distinct()—— 去重利器

📌 定义：

distinct()会移除流中重复的元素，依据是元素的：

• hashCode()和
• equals()

所以：你使用的对象必须正确实现这两个方法，才能保证去重有效。

🔍distinct()的内部原理

distinct()并不像大多数中间操作那样是“无状态”的：

• 它内部维护一个Set集合来追踪已见过的元素。
• 每处理一个元素，会尝试把它加入Set。
  • ✅ 加入成功：表示是第一次出现，传递下游。
  • ❌ 加入失败：说明是重复的，直接丢弃。

⚠️ 因为要维护状态，所以它会占用内存，但能即时输出结果。

✅ 示例：整数去重

List<Integer>ints=List.of(1,4,2,1,3,3);List<Integer>distincts=ints.stream().distinct().toList();System.out.println("distinct ints: "+distincts);

🔽 输出：

distinct ints:[1,4,2,3]

✅ 说明：重复的1和3被移除了，且保持原始顺序。

📊sorted()—— 排序操作

📌 定义：

sorted()用于将流中的元素排序。

它有两个重载：

Stream<T>sorted();// 自然顺序（元素必须实现 Comparable）Stream<T>sorted(Comparator<?superT>c);// 自定义顺序

🧠 工作机制：

• sorted()是有状态的中间操作。
• 它必须读取所有元素后再排序输出。
• 所以它不适用于无限流，会导致挂起或卡死。

✅ 示例 1：自然排序（String 实现了 Comparable）

List<String>strings=List.of("one","two","three","four");List<String>naturalSort=strings.stream().sorted().toList();System.out.println("natural sort: "+naturalSort);

🔽 输出：

natural sort:[four,one,three,two]

👉 字符串按照字典序排序。

✅ 示例 2：按长度排序（使用 Comparator）

List<String>shortestFirst=strings.stream().sorted(Comparator.comparingInt(String::length)).toList();System.out.println("shortest first: "+shortestFirst);

🔽 输出：

shortest first:[one,two,four,three]

👉 按字符串长度升序排序。

🔁 无限流中的表现对比

✅distinct()适用于无限流

它可以边处理边输出，只要有足够的终止条件（如limit()），就不会卡死。

示例：

varints=IntStream.iterate(0,i->i+1).map(i->i/3).distinct().limit(5).toArray();System.out.println("ints = "+Arrays.toString(ints));

🔽 输出：

ints=[0,1,2,3,4]

🌟 它发现新值就会推送给下游，表现非常高效！

❌sorted()不适用于无限流

因为它必须先收集所有元素再排序，所以当流无限时，它永远等不到结束，程序会卡死或耗尽内存。

示例（反例）：

int[]ints=IntStream.iterate(0,i->i+1).map(i->i/3).sorted().limit(5).toArray();System.out.println("ints = "+Arrays.toString(ints));

⚠️ 输出：

<程序将无限等待，永远没有结果>

✅ 总结对比

🧠 延伸小技巧

🧩 想去重自定义对象？

你的类必须实现正确的：

• equals()
• hashCode()

示例：

recordUser(Stringname,intage){}List<User>users=...;users.stream().distinct().toList();// 正常去重

如用的是Comparator排序：

users.stream().sorted(Comparator.comparing(User::age)).toList();