[ Java ] Stream 의 reduce 사용해보자

 

알고리즘 문제나, 개발을 하다 보면 Stream에 정의된 연산을 자주 사용하게 됩니다.

 

그중 reduce를 사용하는 방법에 대해 알아보려 합니다.

 

 

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reduce는 스트림의 요소를 하나씩 줄여가며 계산하는 연산(reducing)입니다.

 

reduce는 forEach와 같은 최종 연산으로, 스트림 생성 후 단 한 번만 연산 가능합니다.

 

 

참고 - 스트림의 중간 연산과 최종 연산?

중간 연산은 스트림을 반환합니다. 그렇기 때문에 연속해서 연산을 이어갈 수 있습니다.

중간 연산의 종류로, distinct(), filter(), sorted(), map() 등이 있습니다.

 

최종 연산은 스트림이 아닙니다. 최종 연산을 하게 되면 스트림이 소모가 되어 연산을 추가로 진행할 수 없습니다.

최종 연산의 종류는 forEach(), count(), max(), collect(), reduce() 등이 있습니다.

 

 

 

 

 

reduce 사용

 

 

삼항연산자와 else-if를 이용해 max, min을 구하기

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
        List<Integer> list = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7));
        
        // max 값 출력 - 삼항연산자 이용
        int max = Arrays.stream(arr)
                .reduce((x, y) -> x > y ? x : y)
                .orElse(0);
        System.out.println(max); // 7
        
        // min 값 출력 - else-if 이용
        int min = Arrays.stream(arr)
                .reduce((x, y) -> {
                    if (x < y) return x;
                    else return y;
                })
                .orElse(0);
        System.out.println(min); // 1
    }
}

 

 

요소들의 합 구하기

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
        List<Integer> list = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7));
        
        // 요소들의 합 출력
        int arrSum = Arrays.stream(arr).reduce(0, (x, y) -> x + y);
        System.out.println(arrSum); // 28
    }
}

 

여기서 x와 y 가 어떤 값을 가지고 연산하여, 최종값을 도출하게 되는지 궁금해 아래 코드로 변경해 보았습니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        int[] arr = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7};
        List<Integer> list = new ArrayList<>(List.of(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7));
        
        // 요소들의 합 출력
        int arrSum = Arrays.stream(arr).reduce(0, (x, y) -> {
            System.out.println("x = " + x + ", y = " + y);// 연산순서를 알아보기 위해 출력문 삽입
            return x + y;
        });
        System.out.println(arrSum); // 28
    }
}

 

1. reduce(0, (x, y) ... )의 0 이 x 값이 됨. y는 가장 첫 요소인 1, x + y가 0 + 1로 1 이 return 됨

2. 1에서 return 된 값 1이 x 값이 됨. y는 두번째 요소인 2, x + y가 1 + 2로 3이 return 됨

3. 2에서 return 된 값 3이 x 값이 됨. y 는 세 번째 요소인 3, x + y가 3 + 3으로 6이 return 됨

... (생략)... 마지막 연산에서 x + y가 21 + 7로 28이 최종 return 됨.

 

결론 : reduce( __ , (x, y) ... )에서

__ 에 들어오는 값이

초기 x값이 됩니다.

가장 첫 요소가 초기 y값이 되며 두 요소로 연산을 진행하고, 그 연산의 결과를 이용해 다음 요소와 연산을 하게 됩니다.

 

 

요소 count

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>(List.of(11, 02, 31, 14, 55, 16, 77));
        
        // 요소 count
        int count = list.stream().reduce(0, (x, y) -> x + 1);
        System.out.println(count); // 7
    }
}

 

마찬가지로 x와 y를 출력해 보았습니다.

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>(List.of(11, 02, 31, 14, 55, 16, 77));
        
        // 요소 count
        int count = list.stream().reduce(0, (x, y) -> {
            System.out.println("x = " + x + ", y = " + y);
            return x + 1;
        });
        System.out.println(count); // 7
    }
}

 

 

요소들의 합에서 나온 결론과 같이, 0을 시작으로 +1 씩 진행합니다.

요소의 값이 들어오는 y와 상관없이, 연산의 return 값을 가지는 x에 +1 씩 진행하게 됩니다.

더 이상 요소가 없다면 해당 연산은 끝이 나게 되며 연산의 수만큼 카운팅이 되었음을 알 수 있습니다.