[Java] IntStream

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이 문제를 풀다가 다른 사람의 코드를 봤는데, stream을 이용한 코드였다. 그 코드를 보고 stream에 대해 정리해두면 좋을 거 같아 쓴 포스팅이다!

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📌 IntStream

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✔️ IntStream에 대하여

• IntStream은 Java 8에서 도입된 Stream API의 일종으로, int형 원시 타입에 특화된 스트림입니다.

• IntStream은 정수 데이터를 효율적으로 처리하기 위한 스트림으로, 일반적인 Stream<Integer>보다 더 효율적이며 숫자와 관련된 다양한 연산(필터링, 매핑, 집계 등)을 지원합니다.

• 특히 반복 작업이나 정수 연산에서 사용하면 코드가 간결하고 가독성이 높아지고, Java 8 이상의 함수형 프로그래밍 스타일을 익히는 데 유용합니다.

✔️ IntStream 생성 방법

1. IntStream.range(startInclusive, endExclusive)

   • startInclusive부터 endExclusive까지 연속된 정수 스트림 생성 (끝은 포함되지 않음).

     IntStream.range(1, 5).forEach(System.out::println);
     // 출력: 1, 2, 3, 4

2. IntStream.rangeClosed(startInclusive, endInclusive)

   • startInclusive부터 endInclusive까지 연속된 정수 스트림 생성 (끝 포함).

     IntStream.rangeClosed(1, 5).forEach(System.out::println);
     // 출력: 1, 2, 3, 4, 5

3. 배열 또는 컬렉션에서 스트림 생성

int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};
IntStream.of(array).forEach(System.out::println);
// 출력: 1, 2, 3, 4, 5

4. generate 메서드로 무한 스트림 생성

   • 특정 값을 계속 반복하거나, 조건 없이 값을 생성.

     IntStream.generate(() -> 1).limit(5).forEach(System.out::println);
     // 출력: 1, 1, 1, 1, 1

5. iterate 메서드로 무한 스트림 생성

   • 초기값과 반복 규칙을 설정.

     IntStream.iterate(0, n -> n + 2).limit(5).forEach(System.out::println);
     // 출력: 0, 2, 4, 6, 8

✔️ 주요 메서드

1. filter

   • 조건을 만족하는 요소만 남김.

     IntStream.range(1, 10)
        .filter(x -> x % 2 == 0)
        .forEach(System.out::println);
     // 출력: 2, 4, 6, 8

2. map

   • 각 요소를 변환하여 새로운 스트림 생성.

     IntStream.range(1, 5)
        .map(x -> x * x)
        .forEach(System.out::println);
     // 출력: 1, 4, 9, 16

3. reduce

   • 스트림의 요소를 집계(누적)하여 하나의 결과로 축소.

     int sum = IntStream.range(1, 5)
        .reduce(0, Integer::sum);
      System.out.println(sum);
     // 출력: 10 (1 + 2 + 3 + 4)

4. sum

   • 스트림의 모든 요소를 더함.

     int sum = IntStream.rangeClosed(1, 5).sum();
      System.out.println(sum);
     // 출력: 15

5. average

   • 평균을 계산하여 OptionalDouble 반환.

     IntStream.rangeClosed(1, 5)
        .average()
        .ifPresent(System.out::println);
     // 출력: 3.0

6. max, min

   • 최대값과 최소값을 구함.

     int max = IntStream.range(1, 10).max().orElseThrow();
      int min = IntStream.range(1, 10).min().orElseThrow();
      System.out.println("Max: " + max + ", Min: " + min);
      // 출력: Max: 9, Min: 1

7. distinct

   • 중복 요소를 제거.

     IntStream.of(1, 2, 2, 3, 4, 4, 5)
        .distinct()
        .forEach(System.out::println);
     // 출력: 1, 2, 3, 4, 5

8. sorted

   • 요소를 정렬.

     IntStream.of(5, 3, 1, 4, 2)
        .sorted()
        .forEach(System.out::println);
     // 출력: 1, 2, 3, 4, 5

9. boxed

   • 원시 타입 스트림을 Stream<Integer>로 변환.

     IntStream.range(1, 5)
        .boxed()
        .map(x -> x + 10)
        .forEach(System.out::println);
     // 출력: 11, 12, 13, 14

✔️ 특징과 장점

1. 효율성

   • IntStream은 원시 타입(int) 데이터를 처리하기 때문에 박싱/언박싱 비용이 없어서 성능이 더 좋다.
   • Stream<Integer>를 사용하는 것보다 메모리 및 CPU 자원을 적게 소비.

2. 지연 연산

   • 대부분의 메서드(filter, map, sorted 등)는 지연 실행된다. 즉, 최종 연산(sum, forEach 등)이 호출될 때 실행.

3. 병렬 처리

   • .parallel()을 사용하면 간단히 병렬 처리가 가능하다.

     int sum = IntStream.rangeClosed(1, 1000)
        .parallel()
        .sum();
      System.out.println(sum);
      // 출력: 500500

✔️ 단점

IntStream은 int 타입에 특화되어 있으므로 다른 타입의 데이터를 처리하려면 추가 변환이 필요하다(mapToObj, boxed 등).
요약
IntStream은 정수 데이터를 효율적으로 처리하기 위한 스트림으로, 다양한 연산(필터링, 매핑, 집계 등)을 지원합니다.
특히 반복 작업이나 정수 연산에서 사용하면 코드가 간결하고 가독성이 높아집니다.
Java 8 이상의 함수형 프로그래밍 스타일을 익히는 데 유용합니다.

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📌 IntStream 활용 코드 예제

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[Programmers] 코딩테스트 연습 > 코딩테스트 입문 > 짝수의 합

💻 완성 코드

import java.util.stream.IntStream;
class Solution {
    public int solution(int n) {
        return IntStream.rangeClosed(0, n)
            .filter(e -> e % 2 == 0)
            .sum();
    }
}

📋 코드 분석

import java.util.stream.IntStream; // IntStream 사용을 위해 스트림 라이브러리를 임포트

💡 IntStream은 Java의 Stream API 중 정수에 특화된 스트림 클래스이다.

☑️ rangeClosed와 같은 메서드를 사용해 연속된 정수 스트림을 생성한다.

☑️ 스트림은 데이터를 처리하는 강력하고 간결한 방식으로, 필터링, 매핑, 집계 등의 작업을 지원한다.

📝 주요 부분 설명

class Solution {
    public int solution(int n) {
        return IntStream.rangeClosed(0, n)  // 0부터 n까지 포함하는 스트림 생성
            .filter(e -> e % 2 == 0)       // 짝수만 필터링 (e % 2 == 0인 요소만 통과)
            .sum();                        // 남은 요소를 모두 더한 값을 반환
    }
}

1. IntStream.rangeClosed(0, n)

• 0부터 n까지의 연속된 정수를 포함하는 스트림을 생성한다.

• 예를 들어, n = 5라면 스트림은 [0, 1, 2, 3, 4, 5]로 생성된다.

2. .filter(e -> e % 2 == 0)

• 람다식 e -> e % 2 == 0:

  • 스트림의 각 요소를 e로 받아와 e % 2 == 0 조건이 true인 경우만 통과시킨다.

• 결과적으로 짝수만 남긴다.

  • 예를 들어, 스트림이 [0, 1, 2, 3, 4, 5]라면 필터 결과는 [0, 2, 4]이다.

3. .sum()

• 스트림에 남아 있는 모든 요소를 더한다.

• 예를 들어, [0, 2, 4]이라면 결과는 0 + 2 + 4 = 6입니다.

4. 반환값

• 계산된 짝수 합을 반환한다.