功能上遍歷圖像的習慣性方式

我使用Java 8並試圖編寫純功能代碼。在我最近的一個項目中，我需要遍歷圖像中的每個像素，並對每個像素執行一些計算。我想出的代碼是這樣的：功能上遍歷圖像的習慣性方式

IntStream 
     .range(0, newImage.getWidth()) 
     .forEach(i -> IntStream 
       .range(0, newImage.getHeight()) 
       .forEach(n -> { 
        inspectPixel(i, n, newImage); 
       }) 
     );

然而，勢在必行的版本是這樣的：

for (int i = 0; i < newImage.getWidth(); i++){ 
    for (int n = 0; n < newImage.getHeight(); n++){ 
     inspectPixel(i, n, newImage); 
    } 
}

或許這只是因爲我太習慣於命令式編程，但後者似乎比前者更可讀。其中一件事正在進行：

我的代碼是錯誤的，我是否正在以這種錯誤的方式？如果是這樣，應該是的代碼樣子？你如何在功能上遍歷任何二維數據結構，而不僅僅是一個圖像？
對於Java 8，這實際上是程序的最佳版本，對於函數式編程來說，這種情況很簡單。

來源

2015-11-08 Michael

'我的代碼錯了'你的代碼錯了嗎？它不起作用嗎？如果不起作用，問題是什麼？ –

錯誤，因爲沒有效率或慣用@vincemigh – Michael

我不明白你在找什麼。一個更簡單的界面來使用？就像你在問Java是否具有掃描圖像像素的功能支持一樣？請更清楚，您的問題目前看起來像是「我該如何改進我的代碼」後。如果你不確定什麼是正確的，你怎麼可能知道你錯了？對於你所知道的，你可以以最好的方式做到這一點。如果您問JDK是否帶有一個可以輕鬆掃描圖像中像素的api，您應該將其作爲答案。您始終可以創建自己的界面來降低第二個版本的冗長度。 –

這是因爲IntStream沒有專門針對迭代像素。詳細程度是對流的力量的犧牲。雖然功能，它的目的不符合您的需求。

你總是可以創建自己的接口來處理雜亂的工作：

class PixelScanner { 
    public static void scan(BufferedImage image, PixelInspector inspector) { 
     int[] pixels = ((DataBufferInt) image.getRaster().getDataBuffer()).getData(); 
     for(int y = 0; y < image.getHeight(); y++) { 
      for(int x = 0; x < image.getWidth(); x++) { 
       int pixel = pixels[x + y * image.getWidth()]; 
       inspector.inspect(pixel); 
      } 
     } 
    } 
} 

interface PixelInspector { 
    void inspect(int pixel); 
}

然後您可以爲使用：

PixelScanner.scan(image, pixel -> { 
    // inspect pixel 
});

甚至可以添加更多的參數進行檢查，如其中（ x，y）的位置。您甚至可以包裹每個像素以將更多關於它的數據傳遞給檢查員。我也建議讓scan非靜態，並使用PixelScanner對象。函數式編程是有用的，但OOP肯定有它的焦點時刻，並且都應該被有效地使用。

來源

2015-11-08 11:13:20

不是'for（int y = 0; y {}）'中有一個很好的流程 – Michael

@Michael函數必須有實現。它不可能一直貫穿到核心。即使'forEach'也使用這種技術（例如'ArrayList＃forEach'實現，它使用一個簡單的索引循環.' LinkedList'使用一個增強循環，這是一個循環使用'Iterator'的語法糖。這只是簡單地掩蓋了冗長，就像任何接口一樣。你必須以某種方式遍歷像素。 JDK似乎沒有它自己的API，但是如果是這樣的話，它很可能會在它的核心上做一些非常相似的事情 –

你的代碼是錯誤的，錯誤的我的意思是根本錯誤，而不是風格。但是，這是編碼風格不好的結果。你應該給變量有意義的名字。像i和n這樣的名稱不適用於實際持有x和y座標的變量。假如你給了他們的名字x和y，你馬上就注意到這個問題，我認爲：

IntStream 
     .range(0, newImage.getWidth()) 
     .forEach(x -> IntStream 
       .range(x, newImage.getHeight()) 
       .forEach(y -> { 
        inspectPixel(x, y, newImage); 
       }) 
     );

顯然，range(x, newImage.getHeight())不可能是正確的......

也就是說，嵌套調用forEach的確是通常的標誌如果沒有找到更好的解決方案，那麼最有可能應該保持必要的命令式代碼的轉換。由於您想單獨處理像素，因此您可以使用flatMap來產生座標流，但您需要一個類型來將這些像素保存爲結果流的元素，例如，

IntStream.range(0, newImage.getWidth()).boxed() 
    .flatMap(x -> IntStream.range(0, newImage.getHeight()).mapToObj(y -> new Point(x, y))) 
    .forEach(point -> inspectPixel(point.x, point.y, newImage));

這裏，我們在點實例中保存座標。不幸的是，我們必須在此處框出x座標，因爲IntStream不提供flatMapToObj操作。

如果對象創建困擾你，你可以用一個打包的long代替點實例，它也允許x值作爲原始數據類型處理，但是它當然不會增加可讀性：

LongStream.range(0, newImage.getWidth()) 
    .flatMap(x -> IntStream.range(0, newImage.getHeight()).mapToLong(y -> (long)x<<32|y)) 
    .forEach(point -> inspectPixel((int)(point>>>32), (int)point, newImage));

當然，如果你有興趣只在像素數據和x和y值僅是有幫助你訪問它們，你可以擺在首位，而不是流過像素：

Arrays.stream(newImage.getRGB(0, 0, newImage.getWidth(), newImage.getHeight(), 
           null, 0, newImage.getWidth())) 
     .forEach(argb -> inspectPixel(argb)));

來源

2015-11-09 10:27:22 Holger

功能上遍歷圖像的習慣性方式

回答

相關問題