Java函数编程范例：例解常见算法和数据结构

Java函数编程是一种将函数作为一等公民来处理的编程风格，它将函数视为数据，并允许将函数作为参数传递、将函数作为返回值返回，以及将函数存储在变量中。函数编程强调不可变性和纯函数，即函数的输出只取决于输入，没有任何副作用。

下面介绍几个常见的算法和数据结构的函数式编程范例。

1. 阶乘函数：阶乘是一个经典的问题，可以用递归的方式求解。在函数式编程中，可以使用高阶函数reduce来实现阶乘函数。

import java.util.stream.IntStream;

public class Factorial {
    public static int factorial(int n) {
        return IntStream.rangeClosed(1, n)
                .reduce(1, (a, b) -> a * b);
    }
}

2. 斐波那契数列：斐波那契数列是另一个经典的问题，也可以使用递归的方式求解。函数式编程中，可以使用iterate函数生成一个无限斐波那契数列，然后使用limit函数限制结果的个数。

import java.util.stream.Stream;

public class Fibonacci {
    public static void fibonacci(int n) {
        Stream.iterate(new int[]{0, 1}, fib -> new int[]{fib[1], fib[0] + fib[1]})
                .limit(n)
                .forEach(fib -> System.out.print(fib[0] + " "));
    }
}

3. 快速排序算法：快速排序是一种常见的排序算法，可以通过递归和分治的方式实现。在函数式编程中，可以使用Stream的sorted函数来实现快速排序。

import java.util.Arrays;

public class QuickSort {
    public static int[] quickSort(int[] arr) {
        if (arr.length <= 1) {
            return arr;
        }
        int pivot = arr[0];
        int[] left = Arrays.stream(arr).skip(1).filter(x -> x <= pivot).toArray();
        int[] right = Arrays.stream(arr).skip(1).filter(x -> x > pivot).toArray();
        return IntStream.concat(IntStream.concat(Arrays.stream(quickSort(left)), IntStream.of(pivot)), Arrays.stream(quickSort(right))).toArray();
    }
}

以上是一些常见算法和数据结构在Java函数式编程中的范例。函数式编程可以使代码更加简洁和易读，并且有助于避免副作用和减少错误。但是需要注意，函数式编程并不适用于所有场景，因此在使用时需要根据具体情况进行判断和选择。