java - 如何在 Java 中生成顺序整数的列表或数组？

Question

是否有一种简短而甜蜜的方法来生成一个List<Integer>，或者可能是一个 Integer[]或int[]，从某个start值到一个值的顺序值end？

也就是说，比以下更短但等效于¹的东西：

void List<Integer> makeSequence(int begin, int end) {
  List<Integer> ret = new ArrayList<>(end - begin + 1);
  for (int i=begin; i<=end; i++) {
    ret.add(i);
  }
  return ret;  
}

使用番石榴很好。

更新：

性能分析

由于这个问题已经收到了几个很好的答案，无论是使用原生 Java 8 还是第三方库，我想我会测试所有解决方案的性能。

第一个测试简单地测试[1..10]使用以下方法创建一个包含 10 个元素的列表：

classicArrayList：上面在我的问题中给出的代码（与 adarshr 的答案基本相同）。
eclipseCollections ：使用 Eclipse Collections 8.0 在下面Donald 的回答中给出的代码。
guavaRange：下面daveb 的答案中给出的代码。从技术上讲，这不会创建一个List<Integer>，而是创建一个ContiguousSet<Integer>- 但由于它Iterable<Integer>是按顺序实现的，因此它主要适用于我的目的。
intStreamRange：下面Vladimir 的答案中给出的代码，它使用IntStream.rangeClosed()- 在 Java 8 中引入。
streamIterate：下面Catalin 的答案中给出的代码也使用IntStream了 Java 8 中引入的功能。

以下是每秒千次操作的结果（数字越大越好），对于上述所有大小为 10 的列表：

...对于大小为 10,000 的列表，再次：

最后一张图表是正确的——除了 Eclipse 和 Guava 之外的解决方案都太慢了，甚至无法获得单个像素条！快速解决方案比其他解决方案快 10,000 到 20,000倍。

当然，这里发生的事情是 guava 和 eclipse 解决方案实际上并没有具体化任何类型的 10,000 个元素列表 - 它们只是围绕起点和终点的固定大小的包装器。每个元素都是在迭代期间根据需要创建的。由于我们实际上并没有在这个测试中进行迭代，因此成本被推迟了。所有其他解决方案实际上都在内存中实现了完整列表，并在仅创建基准测试中付出了沉重的代价。

让我们做一些更现实的事情，并遍历所有整数，对它们求和。因此，在IntStream.rangeClosed变体的情况下，基准看起来像：

@Benchmark
public int intStreamRange() {
    List<Integer> ret = IntStream.rangeClosed(begin, end).boxed().collect(Collectors.toList());  

    int total = 0;
    for (int i : ret) {
        total += i;
    }
    return total;  
}

在这里，图片变化很大，尽管非物化解决方案仍然是最快的。这里的长度=10：

... 并且长度 = 10,000：

许多元素的长时间迭代使事情变得更加平衡，但是即使在 10,000 个元素的测试中，eclipse 和番石榴仍然保持两倍以上的速度。

因此，如果你真的想要一个List<Integer>，eclipse 集合似乎是最好的选择——但当然，如果你以更原生的方式使用流（例如，忘记.boxed()并减少原始域），你最终可能会比所有这些更快变体。

¹也许除了错误处理之外，例如，如果end< begin，或者大小超过某些实现或 JVM 限制（例如，数组大于2^31-1.

score 246 · Accepted Answer

使用 Java 8，它非常简单，甚至不再需要单独的方法：

List<Integer> range = IntStream.rangeClosed(start, end)
    .boxed().collect(Collectors.toList());

score 30 · Accepted Answer

好吧，这一个班轮可能符合条件（使用Guava Ranges）

ContiguousSet<Integer> integerList = ContiguousSet.create(Range.closedOpen(0, 10), DiscreteDomain.integers());
System.out.println(integerList);

这不会创建List<Integer>.，但ContiguousSet提供了几乎相同的功能，特别是实现Iterable<Integer>允许foreach以与List<Integer>.

在旧版本中（在 Guava 14 之前的某个地方）你可以使用这个：

ImmutableList<Integer> integerList = Ranges.closedOpen(0, 10).asSet(DiscreteDomains.integers()).asList();
System.out.println(integerList);

两者都产生：

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

score 16 · Accepted Answer

以下单行 Java 8 版本将生成 [ 1, 2 ,3 ... 10 ]。第一个 arg ofiterate是序列中的第一个 nr，第一个 arg oflimit是最后一个数字。

List<Integer> numbers = Stream.iterate(1, n -> n + 1)
                              .limit(10)
                              .collect(Collectors.toList());

score 9 · Accepted Answer

您可以使用Eclipse Collections Interval中的类。

List<Integer> range = Interval.oneTo(10);
range.forEach(System.out::print);  // prints 12345678910

该类Interval是惰性的，因此不会存储所有值。

LazyIterable<Integer> range = Interval.oneTo(10);
System.out.println(range.makeString(",")); // prints 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10

您的方法将能够实现如下：

public List<Integer> makeSequence(int begin, int end) {
    return Interval.fromTo(begin, end);
}

如果您想避免将整数装箱为整数，但仍希望使用列表结构，那么您可以使用Eclipse Collections 中IntList的 with 。IntInterval

public IntList makeSequence(int begin, int end) {
    return IntInterval.fromTo(begin, end);
}

IntList有方法sum(), min(), minIfEmpty(), max(), maxIfEmpty(),average()和median()在接口上可用。

为清晰起见更新：2017 年 11 月 27 日

AnInterval是 a List<Integer>，但它是惰性且不可变的。它对于生成测试数据非常有用，尤其是在您处理大量集合时。如果您愿意，您可以轻松地将间隔复制到 a List，Set或者Bag如下所示：

Interval integers = Interval.oneTo(10);
Set<Integer> set = integers.toSet();
List<Integer> list = integers.toList();
Bag<Integer> bag = integers.toBag();

AnIntInterval是 an ImmutableIntListwhich extends IntList。它也有转换器方法。

IntInterval ints = IntInterval.oneTo(10);
IntSet set = ints.toSet();
IntList list = ints.toList();
IntBag bag = ints.toBag();

AnInterval和 anIntInterval没有相同的equals契约。

Eclipse Collections 9.0的更新

您现在可以从原始流创建原始集合。有withAll和ofAll方法取决于你的喜好。如果你好奇，我会解释为什么我们都在这里。这些方法适用于可变和不可变的 Int/Long/Double Lists、Sets、Bags 和 Stacks。

Assert.assertEquals(
        IntInterval.oneTo(10),
        IntLists.mutable.withAll(IntStream.rangeClosed(1, 10)));

Assert.assertEquals(
        IntInterval.oneTo(10),
        IntLists.immutable.withAll(IntStream.rangeClosed(1, 10)));

注意：我是 Eclipse Collections 的提交者

score 6 · Accepted Answer

这是我使用 Core Java 可以得到的最短时间。

List<Integer> makeSequence(int begin, int end) {
  List<Integer> ret = new ArrayList(end - begin + 1);

  for(int i = begin; i <= end; i++, ret.add(i));

  return ret;  
}

score 4 · Accepted Answer

你可以使用番石榴范围

你可以SortedSet通过使用

ImmutableSortedSet<Integer> set = Ranges.open(1, 5).asSet(DiscreteDomains.integers());
// set contains [2, 3, 4]

score 1 · Accepted Answer

int[] arr = IntStream.rangeClosed(2, 5).toArray();
System.out.println(Arrays.toString(arr));
// [2, 3, 4, 5]

Integer[] boxedArr = IntStream.rangeClosed(2, 5)
  .boxed().toArray(Integer[]::new);
System.out.println(Arrays.toString(boxedArr));

// Since Java 16
List<Integer> list1 = IntStream.rangeClosed(2, 5)
  .boxed().toList();
System.out.println(list1);

List<Integer> list2 = IntStream.rangeClosed(2, 5)
  .boxed().collect(Collectors.toList());
System.out.println(list2);

List<Integer> list3 = Arrays.asList(boxedArr);
System.out.println(list3);

List<Integer> list4 = new ArrayList<>();
IntStream.rangeClosed(2, 5).forEachOrdered(list4::add);
System.out.println(list4);

score 0 · Accepted Answer

这是我能找到的最短的。

列表版本

public List<Integer> makeSequence(int begin, int end)
{
    List<Integer> ret = new ArrayList<Integer>(++end - begin);

    for (; begin < end; )
        ret.add(begin++);

    return ret;
}

阵列版本

public int[] makeSequence(int begin, int end)
{
    if(end < begin)
        return null;

    int[] ret = new int[++end - begin];
    for (int i=0; begin < end; )
        ret[i++] = begin++;
    return ret;
}

score -2 · Accepted Answer

这个可能对你有用....

void List<Integer> makeSequence(int begin, int end) {

  AtomicInteger ai=new AtomicInteger(begin);
  List<Integer> ret = new ArrayList(end-begin+1);

  while ( end-->begin) {

    ret.add(ai.getAndIncrement());

  }
  return ret;  
}

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性能分析

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