[JAVA] Stream API에 대해 알아보기 _ Stream 최종 연산 Collect()(집계) (5/5)

 

 

Stream의 객체를 구성하고자 할 때 "Stream 생성 → 중간 연산→ 최종 연산"의 세 단계의 과정을 통해서 Stream의 구성이 이루어집니다. 

 

이번 포스팅에서는 Stream의 요소를 다른 형태로 수집하는 최종 연산인 collect에 대해 알아보겠습니다.

 

collect❓

Stream의 최종 연산자 중 가장 복잡하지만, 가장 유용하게 사용할 수 있는 것이 바로 collect()입니다.

 

collect()는 일반적으로 List, Set, Map 등의 Collection으로 수집하거나, 요소를 결합하여 단일 결과를 생성할 때 사용됩니다.

collect 메서드의 시그니처

<R, A> R collect(Collector<? super T, A, R> collector);

 

• R : 결과 타입 (저장될 컬렉션)
• A : 중간 누적(accumulator)
• T : 스트림의 요소 타입

collect 메서드는 sort() 함수의Comparator처럼 collect() 시 Collector 인터페이스를 사용하여 다양한 수집 전략을 지원합니다. 

정리하자면 collect는 Collector를 사용해 스트림의 요소를 다른 형태로 수집하는 최종 연산입니다.

 

collect()	스트림의 최종연산, 매개변수로 Collector를 필요로합니다.
Collector	인터페이스로 Collector는 이를 구현해야합니다.
Collectors	클래스로 static 메서드로 미리 구현한 Collector 를 제공합니다.

 

Collectors Class : 수집

Collector.toList()

import java.util.*;
import java.util.stream.*;

public class CollectExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = Arrays.asList("Park", "Son", "Kim", "Choi");

        List<String> namesList = names.stream()
                                      .collect(Collectors.toList());
        System.out.println("List: " + namesList);
    }
}

 

스트림의 모든 요소를 List로 변환합니다.

Collectors.toSet()

import java.util.*;
import java.util.stream.*;

public class CollectExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> names = Arrays.asList("Park", "Son", "Kim", "Choi");

        Set<String> namesSet = names.stream()
                                    .collect(Collectors.toSet());
        System.out.println("Set: " + namesSet);
    }
}

 

스트림의 모든 요소를 Set로 변환합니다.

Collectors.toMap()

import java.util.*;
import java.util.stream.*;

public class CollectExample {
    public static void main(String[] args) {
        Stream<String> stream2 = Stream.of("1", "2", "3", "4", "5");
		Map<Integer, String> streamToMap = stream2.collect(Collectors.toMap((i) -> Integer.parseInt(i), (i) -> "\""+(i)+"\""));
		System.out.println("streamToMap = " + streamToMap);
    }
}

 

스트림의 요소들을 맵(Map)으로 수집하는 데 사용되는 메서드입니다.

 

객체의 어떤 필드를 key로 사용할지와 어 떤 필드를 value로 사용할지 지정해줘야 합니다.

 

Collectors Class : 문자열 결합

joining()

import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

public class JoiningExample {
    public static void main(String[] args) {
        Stream<String> wordsStream = Stream.of("Hello", "World", "Java");
        String result = wordsStream.collect(Collectors.joining(" "));
        String result2 = wordsStream.collect(Collectors.joining(", ", "[", "]"));
        
        System.out.println(result);  // 출력: Hello World Java
        System.out.println(result2);  // 출력: [Hello,World,Java]
    }
}

 

Stream의 문자열 요소를 하나의 문자열로 결합합니다. 

 

result2 처럼 문자열을 결합할 때 접두사와 접미사를 추가할 수 있습니다.

 

스트림의 요소들을 결합하여 하나의 문자열로 반환하기 때문에 반환 값은 String입니다.

 

Collectors Class : 통계 수집

counting

import java.util.stream.Collectors;
import java.util.stream.Stream;

public class CollectorsExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> wordsStream = Arrays.asList("Hello", "World", "Java");
        
        long count = wordsStream.stream().collect(Collectors.counting());
        System.out.println("Count: " + count); // 3
    }
}

 

Stream의 요소 수를 셉니다.

 

summingInt

import java.util.*;
import java.util.stream.*;

public class SummingIntExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> words = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date");

        // 각 문자열의 길이를 합산하여 총 글자 수 계산
        int totalLength = words.stream().collect(Collectors.summingInt(String::length));

        System.out.println("Total length: " + totalLength);
    }
}

 

스트림의 요소의 합을 계산합니다. summingInt 말고도 summingDouble, summingLong 등이 있습니다.

 

averagingInt

import java.util.*;
import java.util.stream.*;

public class AveragingIntExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> scores = Arrays.asList(80, 90, 75, 85, 95);

        // 평균 점수 계산
        double averageScore = scores.stream().collect(Collectors.averagingInt(score -> score));

        System.out.println(averageScore); // 결과 : 85.0
    }
}

스트림의 요소에 대한 평균값을 계산합니다.

summarizingInt

import java.util.*;
import java.util.stream.*;

public class SummarizingIntExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> scores = Arrays.asList(80, 90, 75, 85, 95);

        // 점수에 대한 통계 정보 계산
        IntSummaryStatistics stats = scores.stream().collect(Collectors.summarizingInt(score -> score));

        System.out.println("Statistics: " + stats);
    }
}

 

스트림의 요소에 대한 통계 정보를 계산하는 데 사용됩니다.

 

정수형 데이터에 대해 최소, 최대, 합계, 평균, 요소 수를 포함한 통계를 계산합니다.

 

 

Collectors Class : 그룹화 및 분할

groupingBy()

import java.util.*;
import java.util.stream.*;

public class GroupingByExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> fruits = Arrays.asList("apple", "banana", "cherry", "date", "apple");

        // 과일을 종류별로 그룹화
        Map<Character, List<String>> groupedByFirstLetter = fruits.stream().collect(Collectors.groupingBy(fruit -> fruit.charAt(0)));

        System.out.println("Grouped by first letter: " + groupedByFirstLetter);
    }
}

 

groupingBy() 메서드는 스트림의 요소를 주어진 함수에 따라 그룹화합니다. 결과는 Map에 담겨 반환됩니다.

 

위 코드는 리스트의 각 과일을 첫 글자(charAt(0))로 그룹화하기 위해 스트림을 생성한 후, groupingBy() 메서드를 사용하여 이들을 그룹화합니다. 마지막으로 그룹화된 결과를 출력합니다. 위 코드의 결과는 다음과 같습니다.

Grouped by first letter: {a=[apple, apple], b=[banana], c=[cherry], d=[date]}

partitioningBy()

import java.util.*;
import java.util.stream.*;

public class PartitioningByExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10);

        // 홀수와 짝수로 분할
        Map<Boolean, List<Integer>> partitioned = numbers.stream().collect(Collectors.partitioningBy(number -> number % 2 == 0));

        System.out.println("Partitioned numbers: " + partitioned);
    }
}

 

Collectors.partitioningBy() 메서드는 스트림의 요소를 주어진 조건에 따라 두 그룹으로 분할하는 데 사용됩니다.

 

두 그룹은 true와 false 값을 가지는 맵 형태로 반환됩니다. 조건을 만족하는 요소는 true 그룹에, 만족하지 않는 요소는 false 그룹에 속합니다. 

 

위 코드의 결과는 다음과 같습니다.

Partitioned numbers: {false=[1, 3, 5, 7, 9], true=[2, 4, 6, 8, 10]}

 

 

Collectors Class : 리듀싱 및 요약

reducing

import java.util.*;
import java.util.stream.*;

public class ReducingExample {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);

        // 정수 요소들의 합 계산
        Optional<Integer> sum = numbers.stream().collect(Collectors.reducing((x, y) -> x + y));

        System.out.println("Sum: " + sum.orElse(0));
    }
}

 

Collectors.reducing() 메서드는 스트림의 요소를 리듀스 연산을 사용하여 하나의 결과로 결합하는 데 사용됩니다.

 

reducing 메서드는 초기값을 사용하여 reduce 연산을 수행하거나, 초기값이 없는 경우 첫 번 째요소를 시작값으로 사용하여 reduce연산을 수행합니다.

 

위 코드는 리스트의 각 문자열 요소를 쉼표로 구분하여 결합하기 위해 스트림을 생성한 후, reducing() 메서드를 사용하여 이들을 결합합니다. 마지막으로 결합된 문자열을 출력합니다.

위 예제 코드의 출력은 다음과 같습니다.

Sum: 15

 

reduce 연산의 결과로 얻은 값이 존재할 수도 있고, 없을 수도 있기 때문에 반환 값은 Optional<T> 입니다.

 

스트림 API의 Collectors 클래스는 자바 프로그래밍에서 데이터 처리를 더욱 간편하고 효율적으로 만들어주는 강력한 도구입니다.

이 클래스는 다양한 컬렉션 형식으로 데이터를 수집하고 처리할 수 있는 다양한 메서드를 제공하여 개발자들이 자신의 요구에 맞게 유연하게 작업할 수 있도록 도와줍니다.