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如何在Java中使用函數實現二維數組的遍歷？

WBOY轉載: 2023-05-07 19:34:061180瀏覽

前言

對於陣列遍歷，基本上每個開發者都寫過，遍歷本身沒什麼好說的，但是當我們在遍歷的過程中，有一些複雜的業務邏輯時，將會發現程式碼的層級會逐漸加深

如一個簡單的case，將一個二維數組中的偶數找出來，保存到一個列表中

二維數組遍歷，每個元素判斷下是否為偶數，很容易就可以寫出來，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);
}

上面這個實作沒啥問題，但是這個程式碼的深度很容易就有三層了；當上面這個if中如果再有其他的判定條件，那麼這個代碼層級很容易增加了；二維數組還好，如果是三維數組，一個遍歷就是三層；再加點邏輯，四層、五層不也是分分鐘的事情麼

那麼問題來了，程式碼層級變多之後會有什麼問題呢？

#只要程式碼能跑，又能有什麼問題呢？！

1. 函數方法消減程式碼層級

由於多維數組的遍歷層級天然就很深，那麼有辦法進行消減麼？

要解決這個問題，關鍵是要抓住重點，遍歷的重點是什麼？取得每個元素的座標！那我們可以怎麼做？

定義一個函數方法，輸入的就是函數座標，在這個函數體中執行我們的遍歷邏輯即可

基於上面這個思路，相信我們可以很容易寫一個二維的數組遍歷通用方法

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);
        }
    }
}

主要上面的實現，函數方法直接使用了JDK預設提供的BiConsumer，兩個傳參，都是int 數組下表；無回傳值

那上面這個怎麼用呢？

同樣是上面的例子，改一下之後，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);
}

相比於前面的，貌似也就少了一層而已，好像也沒什麼了不起的

但是，當陣列變成三維、四維、無維時，這個改動的寫法層級都不會改變哦

2. 遍歷中return支援

#前面的實現對於正常的遍歷沒啥問題；但是當我們在遍歷過程中，遇到某個條件直接返回，能支持麼？

如一個遍歷二維數組，我們希望判斷其中是否有偶數，那麼可以怎麼整？

仔細琢磨一下我們的scan方法，希望可以支援return，主要的問題點就是這個函數方法執行之後，我該怎麼知道是繼續循環還是直接return呢?

很容易想到的就是執行邏輯中，添加一個額外的返回值，用於標記是否中斷循環直接返回

基於此思路，我們可以實現一個簡單的demo版本

定義一個函數方法，接受循環的下標返回值

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

循環通用方法就可以相應的改成：

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;
}

基於上面這種思路，我們的實際使用姿勢如下：

@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);
}

上面這個實現可滿足我們的需求，唯一有個別扭的地方就是返回，總有點不太優雅；那麼除了這種方式之外，還有其他的方式麼？

既然考慮了回傳值，那麼再考慮傳參呢？透過一個定義的參數來裝在是否中斷以及回傳結果，是否可行呢？

基於這個思路，我們可以先定義一個參數包裝類別：

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)
}

我們希望透過Ans這個類別來記錄循環結果，其中tag=true，則表示不用繼續循環了，直接返回ans結果吧