Java计算集合的组内平均值

在Java编程中，经常需要对集合中的数据进行统计和计算，计算组内平均值是常见的一种操作。本文将介绍如何使用Java计算集合中的组内平均值，并提供多个方法和示例代码。

一、使用传统循环计算平均值

1.1 基本思路

通过遍历集合中的元素，计算总和并计数，最后计算平均值。

1.2 示例代码

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class GroupAverage {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(10, 20, 30, 40, 50);
        double average = calculateAverage(numbers);
        System.out.println("平均值：" + average);
    }

    public static double calculateAverage(List<Integer> list) {
        double sum = 0.0;
        for (int number : list) {
            sum += number;
        }
        return sum / list.size();
    }
}
​

1.3 说明

• 优点：实现简单，易于理解和使用。
• 缺点：代码较为冗长，不够简洁。

二、使用Java 8 Stream API

2.1 基本思路

利用Java 8引入的Stream API，通过流操作简洁地计算平均值。

2.2 示例代码

import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class GroupAverage {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(10, 20, 30, 40, 50);
        double average = numbers.stream()
                                .mapToInt(Integer::intValue)
                                .average()
                                .orElse(0.0);
        System.out.println("平均值：" + average);
    }
}
​

2.3 说明

• 优点：代码简洁，利用Stream API提高可读性和开发效率。
• 缺点：需要Java 8及以上版本。

三、分组计算平均值

3.1 基本思路

使用 Collectors.groupingBy和 Collectors.averagingDouble等方法对集合进行分组，并计算每组的平均值。

3.2 示例代码

假设有一个包含多个学生成绩的集合，每个学生属于不同的班级，计算每个班级的平均成绩。

import java.util.Arrays;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.stream.Collectors;

class Student {
    String name;
    String grade;
    double score;

    Student(String name, String grade, double score) {
        this.name = name;
        this.grade = grade;
        this.score = score;
    }

    public String getGrade() {
        return grade;
    }

    public double getScore() {
        return score;
    }
}

public class GroupAverage {
    public static void main(String[] args) {
        List<Student> students = Arrays.asList(
            new Student("Alice", "A", 85),
            new Student("Bob", "A", 90),
            new Student("Charlie", "B", 75),
            new Student("David", "B", 80),
            new Student("Eve", "A", 95)
        );

        Map<String, Double> averageScores = students.stream()
            .collect(Collectors.groupingBy(
                Student::getGrade, 
                Collectors.averagingDouble(Student::getScore)
            ));

        averageScores.forEach((grade, avgScore) -> 
            System.out.println("班级 " + grade + " 的平均成绩是: " + avgScore));
    }
}
​

3.3 说明

• 优点：适合对集合进行分组统计，代码简洁。
• 缺点：需要Java 8及以上版本。

四、使用第三方库Apache Commons Collections

4.1 基本思路

利用Apache Commons Collections库中的 CollectionUtils进行统计计算。

4.2 示例代码

首先，添加Maven依赖：

<dependency>
    <groupId>org.apache.commons</groupId>
    <artifactId>commons-collections4</artifactId>
    <version>4.4</version>
</dependency>
​

然后，使用以下代码进行计算：

import org.apache.commons.collections4.CollectionUtils;
import org.apache.commons.collections4.Transformer;
import java.util.Arrays;
import java.util.Collection;
import java.util.List;

public class GroupAverage {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(10, 20, 30, 40, 50);
        double average = calculateAverage(numbers);
        System.out.println("平均值：" + average);
    }

    public static double calculateAverage(Collection<Integer> collection) {
        Transformer<Integer, Double> transformer = new Transformer<Integer, Double>() {
            @Override
            public Double transform(Integer input) {
                return input.doubleValue();
            }
        };
        return CollectionUtils.average(collection, transformer);
    }
}
​

4.3 说明

• 优点：利用成熟的第三方库，代码简洁。
• 缺点：需要引入额外的库依赖。

五、使用Guava库

5.1 基本思路

利用Guava库中的 Lists和 Stats类进行统计计算。

5.2 示例代码

首先，添加Maven依赖：

<dependency>
    <groupId>com.google.guava</groupId>
    <artifactId>guava</artifactId>
    <version>30.1.1-jre</version>
</dependency>
​

然后，使用以下代码进行计算：

import com.google.common.math.Stats;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class GroupAverage {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(10, 20, 30, 40, 50);
        double average = Stats.meanOf(numbers);
        System.out.println("平均值：" + average);
    }
}
​

5.3 说明

• 优点：利用Guava库，代码简洁，统计功能强大。
• 缺点：需要引入额外的库依赖。

分析说明表

总结

通过本文的介绍，我们了解了在Java中计算集合的组内平均值的几种方法。每种方法都有其优缺点，具体选择哪种方法应根据实际需求和场景决定。无论是使用传统的循环方法，还是利用Java 8的Stream API，亦或是使用第三方库（如Apache Commons Collections和Guava），都可以有效地计算集合的组内平均值。希望本文对您理解和实现Java中的集合平均值计算有所帮助。