Java Stream.iterate實現

Java Stream是一種功能強大的用於處理集合數據的工具，而其中的iterate方法更是實現了一種簡潔、高效地生成序列的方式，簡化了數值型數據序列的生成。下面將會從多個方面闡述Java Stream.iterate的實現，以幫助大家更好地理解和使用該方法。

一、基本使用

Java Stream的iterate方法可以接收兩個參數，一個是起始元素(seed)，另一個是用於生成新元素的函數(unary operator)。通過控制新元素的生成方式，iterate方法可以實現生成不同形式、不同長度、不同遞進方式的序列。

比如，我們可以使用iterate方法生成一個從0開始的，每次遞增3的小於100的數字序列：

Stream.iterate(0, n -> n + 3)
    .takeWhile(n -> n < 100)
    .forEach(System.out::println);

上述代碼中，我們以0為起始元素，定義每次遞增3的函數作為unary operator，使用takeWhile方法控制序列長度不得超過100，並最終使用forEach輸出結果。

二、高級使用

除了基本使用外，我們還可以藉助iterate方法實現更為豐富和複雜的序列生成方式。比如：

1. 生成斐波那契數列

斐波那契數列是一個非常有趣的數學問題，其規律是每個數都是前兩個數之和。我們可以使用iterate方法生成指定長度的斐波那契數列：

List<Integer> fibs = new ArrayList<>();
Stream.iterate(new int[]{0, 1}, n -> new int[]{n[1], n[0] + n[1]})
        .limit(10)
        .forEach(n -> fibs.add(n[0]));

在上述代碼中，我們以長度為2的數組作為起始元素，每次生成一個新的數組，新數組的第一個元素為原數組的第二個元素，新數組的第二個元素為原數組兩個元素之和。通過limit方法限制長度為10，最終輸出存儲在fibs中的結果。

2. 生成質數序列

質數是一類非常有意思的數學問題，在沒有提前生成一張質數表的情況下，我們可以使用Java Stream.iterate方法實現任意長度的質數序列生成：

Stream.iterate(2, n -> n + 1)
    .filter(StreamIterateDemo::isPrime)
    .limit(100)
    .forEach(System.out::println);

private static boolean isPrime(int number) {
    return IntStream.rangeClosed(2, (int) Math.sqrt(number))
            .noneMatch(n -> (number % n == 0));
}

在上述代碼中，我們以2為起始元素，並定義isPrime方法用於判斷數字是否為質數。由於Stream中的filter方法要求輸入的參數必須是boolean型，所以我們需要自定義isPrime來實現數字是否為質數的判斷，最終通過limit方法輸出100以內所有的質數。

三、總結

通過上述基本使用和高級使用的示例，我們可以看到Java Stream.iterate方法的強大之處。藉助於iterate方法，我們不但可以簡單、高效地生成數值型數據序列，還可以實現更為複雜的、有趣的序列生成方式。因此，在實際的開發中，我們應該充分利用iterate方法，減少冗餘代碼，提高代碼質量和開發效率。