如何使用 Java Streams 替代嵌套 for 循环筛选两数之和的元素？

常规筛选（通用场景） #

直接在外层流的filter中用anyMatch判断第二个列表是否存在匹配项，不需要手写嵌套循环，完全对应“从array1筛选符合条件元素”的语义：

// Java 16 及以上版本写法
List<Integer> array3 = array1.stream()
        .filter(x -> array2.stream().anyMatch(y -> x + y == 30))
        .toList();

Java 8 等低版本改用收集器汇总结果即可：

// 需提前导入 java.util.stream.Collectors
List<Integer> array3 = array1.stream()
        .filter(x -> array2.stream().anyMatch(y -> x + y == 30))
        .collect(Collectors.toList());

anyMatch本身是短路操作，找到第一个符合条件的y就会终止内层遍历，不会跑完整个array2。这种写法下每个符合条件的x只会在结果中出现一次，是筛选类需求的标准行为。
基于你给出的测试数据，运行结果为：[20, 17, 12, 24]

严格对齐原循环逻辑 #

你提供的嵌套for循环有个隐含行为：如果array2里有多个y都能和同一个x相加等于30，这个x会被重复添加多次。如果需要完全复刻原循环的输出（包括重复元素），可以用flatMap实现：

List<Integer> array3 = array1.stream()
        .flatMap(x -> array2.stream()
                .filter(y -> x + y == 30)
                .map(y -> x)
        )
        .collect(Collectors.toList());

每匹配到一对(x,y)，就会向结果中添加一次x，和原嵌套循环的执行效果完全一致。

大数据量优化 #

如果两个列表元素量较大，嵌套遍历的时间复杂度为O(n*m)。可以先把array2对应的目标补数存入Set，用哈希匹配把时间复杂度降到O(n+m)，全程依然可以用Stream实现：

Set<Integer> targetSet = array2.stream()
        .map(y -> 30 - y)
        .collect(Collectors.toSet());

List<Integer> array3 = array1.stream()
        .filter(targetSet::contains)
        .collect(Collectors.toList());

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Luk