map で変換する

入れ物を先に用意するのが面倒

名前のリストから、それぞれの文字数のリストを作りたいとします。for で書くと、まず空のリストを用意するところから始まります。

List<Integer> lengths = new ArrayList<>();
for (String name : names) {
    lengths.add(name.length());
}

やりたいのは「文字数に変える」だけなのに、入れ物を作る行と、そこに詰める行が必要です。しかも lengths は宣言してから中身が入るまで空っぽの状態が続くので、途中で return を書き足すと未完成のリストが漏れます。

map を使うと、変換の中身だけを書けば済みます。

List<Integer> lengths = names.stream()
    .map(name -> name.length())
    .toList();

map は個数を変えず、型だけ変える

map に渡すのは「1 つ受け取って、1 つ返す」式です。要素ごとに 1 対 1 で入れ替えるので、3 件流せば必ず 3 件出てきます。件数を減らしたいときは filter の出番で、map は形の担当です。

そのかわり、map は Stream の型を変えます。names は Stream<String> ですが、name.length() が返すのは数値なので、map を通した後は Stream<Integer> になります。元の型と違う型を返してよい、というのが map のいちばんの働きどころです。

map は filter と同じ中間操作なので、書いただけでは何も起きません。toList() のような終端操作を呼んだときに、はじめて全要素が変換されます。

数値の Stream には数値を返す

IntStream にも map があります。摂氏の配列を華氏に直すなら、こう書けます。

int[] fahrenheit = IntStream.of(celsius)
    .map(c -> c * 9 / 5 + 32)
    .toArray();

ここで 1 つ、はまりやすい制限があります。IntStream の map は int を受け取って int を返す式しか受け付けません。

IntStream.of(celsius).map(c -> c + " 度"); // コンパイルエラー

数値の Stream から文字列や自作クラスに変えたいときは、map ではなく mapToObj を使います。逆に Stream<String> から数値の Stream に落としたいときは mapToInt です。名前が違うだけで、やっていることはどれも「1 つ受け取って 1 つ返す」で同じです。

解説

数値を数値のまま扱う IntStream には、合計や平均を出す終端操作がそろっています。Stream<Integer> にはこれらが無いので、数を集計するときは IntStream に寄せるのが定番です。

やってみよう

Solution.squareSum(int[] arr) を完成させて、各要素を 2 乗した合計を返してください。

Arrays.stream(arr) で IntStream を作り、map に 2 乗する式を渡してから、合計を出す終端操作 sum() を呼びます。for を回して自分で足し込むのは禁止です。map で形を変えてから集計する、という流れをここで通しておいてください。

戻り値は int で、sum() が返すのも int なので、今回はキャストは要りません。空配列を渡したときは、流れる要素が 1 つも無いので sum() の結果が 0 になります。長さを調べる if は不要です。

1. Arrays.stream(arr) で int[] を IntStream に変換すること
2. map(x -> x * x) を使って各要素を 2 乗する Stream の中間操作を使うこと (生の for ループで合計するのは NG)
3. 終端操作 sum() を呼んで int の合計を return すること