#Java集合的組內平均值的計算方法

TechSynapse發表於2024-05-23
Java

要計算Java集合（例如List或Set中的Integer、Double或其他數值型別的物件）的組內平均值，我們需要遍歷這個集合，累加所有的元素值，然後除以集合的大小（即元素的數量）。以下是一個詳細的步驟說明和完整的程式碼示例。

1.步驟說明

（1）建立集合：首先，我們需要一個包含數值的集合。在這個例子中，我們將使用List<Integer>。

（2）初始化累加器和計數器：累加器用於儲存所有元素的總和，計數器用於跟蹤元素的數量。

（3）遍歷集合：使用for-each迴圈或其他遍歷方式遍歷集合中的每個元素。

（4）累加元素值：將每個元素的值加到累加器上。

（5）計算平均值：將累加器的值除以計數器的值，得到平均值。

（6）處理特殊情況：如果集合為空（即元素數量為0），則平均值未定義。在這種情況下，我們可能需要丟擲一個異常或返回一個特殊的值（如null或Double.NaN）。

2.程式碼示例

2.1程式碼示例一

import java.util.ArrayList;  
import java.util.List;  
  
public class AverageCalculator {  
  
    public static double calculateAverage(List<Integer> numbers) {  
        if (numbers == null || numbers.isEmpty()) {  
            throw new IllegalArgumentException("List of numbers must not be null or empty");  
        }  
  
        int sum = 0;  
        for (int number : numbers) {  
            sum += number;  
        }  
  
        return (double) sum / numbers.size();  
    }  
  
    public static void main(String[] args) {  
        List<Integer> numbers = new ArrayList<>();  
        numbers.add(10);  
        numbers.add(20);  
        numbers.add(30);  
          
        try {  
            double average = calculateAverage(numbers);  
            System.out.println("The average is: " + average);  
        } catch (IllegalArgumentException e) {  
            System.out.println(e.getMessage());  
        }  
    }  
}

在這個示例中，calculateAverage方法接受一個List<Integer>作為引數，並返回該列表中數字的平均值。如果列表為空或null，則丟擲一個IllegalArgumentException。在main方法中，我們建立了一個包含三個數字的列表，並呼叫了calculateAverage方法來計算平均值。

2.2程式碼示例二

除了之前提到的直接遍歷集合並累加元素值的方法，我們還可以使用Java引入的流（Stream）API來計算集合的組內平均值。這是一個更現代且簡潔的寫法。

以下是一個使用Java Stream API計算List<Integer>中數值平均值的程式碼示例：

import java.util.Arrays;  
import java.util.List;  
import java.util.OptionalDouble;  
  
public class AverageCalculator {  
  
    public static double calculateAverage(List<Integer> numbers) {  
        // 確保列表不為空  
        if (numbers == null || numbers.isEmpty()) {  
            throw new IllegalArgumentException("List of numbers must not be null or empty");  
        }  
  
        // 使用Java Stream API計算平均值  
        OptionalDouble average = numbers.stream()  
                .mapToDouble(Integer::doubleValue) // 將Integer轉換為double  
                .average(); // 計算平均值  
  
        // 因為average()方法返回一個OptionalDouble，所以我們需要呼叫getAsDouble()來獲取值  
        // 或者我們可以使用ifPresent()來處理平均值可能不存在的情況（但在這裡我們已知列表不為空）  
        return average.getAsDouble();  
    }  
  
    public static void main(String[] args) {  
        List<Integer> numbers = Arrays.asList(10, 20, 30);  
          
        try {  
            double average = calculateAverage(numbers);  
            System.out.println("The average is: " + average);  
        } catch (IllegalArgumentException e) {  
            System.out.println(e.getMessage());  
        }  
    }  
}

在這個示例中，我們使用了stream()方法將List<Integer>轉換為流（Stream），然後呼叫mapToDouble()方法將流中的Integer元素轉換為double型別，接著使用average()方法計算平均值。由於average()方法返回一個OptionalDouble物件（它表示一個可能不存在的double值），我們需要呼叫getAsDouble()方法來獲取平均值。如果列表為空，average()方法將返回一個空的OptionalDouble，但在這個示例中，我們已經在方法開始時檢查了列表是否為空。

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