Question

假设我有两个double数组。我一直在尝试使用Java 8中的Stream。我想我已经理解了主要的想法但后来我意识到我不确定如何同时操纵两个Streams。

例如，我想计算两个数组的协方差。

public class foo {

    public static double mean(double[] xs) {
        return Arrays.stream(xs).average().getAsDouble();
}

    public static void main(String[] args) {
        double[] xs = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
        double[] ys = {1517.93, 1757.78, 1981.1, 2215.73, 2942.66, 3558.32, 4063.91, 4521.16, 5101.76, 5234.12};

        System.out.println("Mean of xs: " + mean(xs));
        double xs_sumDeviation = Arrays.stream(xs)
            .boxed()
            .mapToDouble(d -> d.doubleValue() - mean(xs))
            .sum();
       // Covariance
        double covXY = Arrays.stream(xs, ys)
            .mapToDouble(x,y -> {
                  double numerator = (x-mean(xs)* (y-mean(ys);
                  double denominator = Math.sqrt((x-mean(xs)* (x-mean(xs));
                  return numerator / denominator;
             })
            .sum();

    }
}

感谢您的建议。

尝试1。

public static double covariance(double[] xs, double[] ys) {
    double xmean = mean(xs);
    double ymean = mean(ys);
    double numerator = IntStream.range(0, Math.min(xs.length, ys.length))
            .parallel()
            .mapToDouble(i -> (xs[i] - xmean) * (ys[i] - ymean))
            .sum();
    double denominator = Math.sqrt(IntStream.range(0, xs.length)
            .parallel()
            .mapToDouble(i -> (xs[i] - xmean) * (xs[i] - xmean))
            .sum());
    return numerator / denominator;

Answer 1

在其他编程语言中，有某种 zip 函数，它需要几个 iterables ，并返回一个 iterator ，它聚合来自的元素每个 iterables 。例如，参见Python库中的函数zip。

尽管可以在Java中创建类似的函数，但很难以这种方式实现它，它支持高效的并行执行。但是，Java中有一种常用的模式，有点不同。在您的情况下，它可能如下所示：

public static double covariance(double[] xs, double[] ys) {
    double xmean = mean(xs);
    double ymean = mean(ys);
    return IntStream.range(0, Math.min(xs.length, ys.length))
        .parallel()
        .mapToDouble(i -> {
                double numerator = (xs[i] - xmean) * (ys[i] - ymean);
                double denominator = ...;
                return numerator / denominator;
            })
        .sum();
}

您可以使用所有索引创建IntStream，而不是组合两个流，并通过索引访问不同集合的元素。只要集合支持随机访问操作，它就能很好地工作。

Answer 2

其他FP语言具有zip操作，它从两个元素流中生成对流。这还没有在Java中提供。

但是，对于数组，您可以轻松地创建数组索引的流，并让您的函数关闭数组，并通过index参数访问它们。

我也应警告你，在这一行

.mapToDouble(d -> d.doubleValue() - mean(xs))

您正在使程序复杂度为O（n ²），因为在每一步都会重新计算mean。你应该预先计算并关闭lambda中的结果。

在Java lambda中使用两个流来计算协方差

2 个答案: