Operaciones finales con Streams: reduce()

Java 8 introdujo un nuevo paradigma de programación en su biblioteca estándar, conocido como programación funcional. En el corazón de este paradigma se encuentran los streams. Los streams en Java son una secuencia de elementos provenientes de una fuente de datos que soporta operaciones de agregación. Una de estas operaciones es reduce(), una operación terminal que se usa para reducir los elementos de un stream a un único valor.

En términos más técnicos, la operación reduce() combina los elementos del stream de manera sucesiva para producir un único resultado. Esta operación toma un valor inicial y una función binaria acumulativa como argumentos y devuelve un Optional.

Sintaxis de la Operación reduce()

La operación reduce() es una operación final que se aplica a los elementos del stream y reduce su contenido a un único valor. La función reduce() es una función de la interfaz Stream y puede ser representada de la siguiente manera:

<T> Optional<T> reduce(BinaryOperator<T> accumulator);

Y hay otra versión de la función reduce() que toma un valor de identidad adicional:

<T> T reduce(T identity, BinaryOperator<T> accumulator);

Donde:

• T es el tipo de elementos del stream.
• accumulator es una función binaria que se aplica a los elementos del stream para producir el resultado.
• identity es un elemento que es el valor inicial del acumulador y el valor por defecto si el stream está vacío.

El resultado de la función reduce() es un Optional<T> en el primer caso, o un T en el segundo caso. Un Optional<T> es un contenedor de objetos de tipo T. Su propósito es representar la ausencia o presencia de un valor T.

Uso de la Operación reduce()

El uso de la operación reduce() puede ser ilustrado con el siguiente ejemplo. Supongamos que se tiene una lista de números y se quiere obtener la suma de todos los elementos de la lista.

List<Integer> numeros = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Optional<Integer> suma = numeros.stream().reduce((n1, n2) -> n1 + n2);
suma.ifPresent(System.out::println); // Imprime: 15

En este código, se crea un stream a partir de la lista numeros. Luego, se aplica la operación reduce() a este stream. La función reduce() toma una función lambda (n1, n2) -> n1 + n2 que se aplica a los elementos del stream. El resultado es un Optional<Integer> que contiene la suma de los elementos del stream.

También se puede usar la versión de reduce() que toma un valor de identidad. En el siguiente ejemplo, el valor de identidad es 0.

List<Integer> numeros = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int suma = numeros.stream().reduce(0, (n1, n2) -> n1 + n2);
System.out.println(suma); // Imprime: 15

En este código, se crea un stream a partir de la lista numeros. Luego, se aplica la operación reduce() a este stream con un valor de identidad de 0. La función reduce() toma una función lambda (n1, n2) -> n1 + n2 que se aplica a los elementos del stream. El resultado es un entero que es la suma de los elementos del stream.

Aplicaciones de la Operación reduce()

La operación reduce() tiene varias aplicaciones. Aquí se presentan algunas de ellas.

Obtener el Producto de los Números en una Lista

Se puede usar la operación reduce() para obtener el producto de todos los números en una lista.

List<Integer> numeros = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
int producto = numeros.stream().reduce(1, (n1, n2) -> n1 * n2);
System.out.println(producto); // Imprime: 120

En este código, se crea un stream a partir de la lista numeros. Luego, se aplica la operación reduce() a este stream con un valor de identidad de 1. La función reduce() toma una función lambda (n1, n2) -> n1 * n2 que se aplica a los elementos del stream. El resultado es un entero que es el producto de los elementos del stream.

Obtener el Máximo y el Mínimo

La operación reduce() también puede ser usada para obtener el máximo y el mínimo de los elementos de un stream.

List<Integer> numeros = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
Optional<Integer> maximo = numeros.stream().reduce(Integer::max);
Optional<Integer> minimo = numeros.stream().reduce(Integer::min);
maximo.ifPresent(valor -> System.out.println("Máximo: " + valor)); // Imprime: Máximo: 5
minimo.ifPresent(valor -> System.out.println("Mínimo: " + valor)); // Imprime: Mínimo: 1

Concatenar Strings

Finalmente, se puede usar la operación reduce() para concatenar strings.

List<String> palabras = Arrays.asList("Hola", "mundo", "desde", "Java");
Optional<String> frase = palabras.stream().reduce((p1, p2) -> p1 + " " + p2);
frase.ifPresent(System.out::println); // Imprime: Hola mundo desde Java

En resumen, la operación reduce() en Java es una operación poderosa que permite reducir los elementos de un stream a un único valor. Esta operación se puede usar en varios contextos, como calcular la suma, el producto, el máximo y el mínimo, o para concatenar strings.