Java常用類（五）之集合工具類Collections

前言　

　　Java提供了一個操作Set、List和Map等集合的工具類：Collections，該工具類提供了大量方法對集合進行排序、查詢和修改等操作，

　　　　還提供了將集合對象置為不可變、對集合對象實現同步控制等方法。

　　這個類不需要創建對象，內部提供的都是靜態方法。

一、Collectios概述

　　

　　api中的介紹：

　　　　

二、排序操作

2.1、方法

　　1）static void reverse(List<?> list):

　　　　反轉列表中元素的順序。

　　2）static void shuffle(List<?> list) :

　　　　對List集合元素進行隨機排序。

　　3） static void sort(List<T> list)

　　　　根據元素的自然順序 對指定列表按升序進行排序
　　4）static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) :

　　　　根據指定比較器產生的順序對指定列表進行排序。
　　5）static void swap(List<?> list, int i, int j)

　　　　在指定List的指定位置i,j處交換元素。

　　6）static void rotate(List<?> list, int distance)

　　　　當distance為正數時，將List集合的后distance個元素“整體”移到前面；當distance為負數時，將list集合的前distance個元素“整體”移到后邊。該方法不會改變集合的長度。

2.2、實例使用排序操作

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

public class CollectionsTest {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(3);
        list.add(-2);
        list.add(9);
        list.add(5);
        list.add(-1);
        list.add(6);
        //輸出：[3, -2, 9, 5, -1, 6]
        System.out.println(list);
        //集合元素的次序反轉
        Collections.reverse(list);
        //輸出：[6, -1, 5, 9, -2, 3]
        System.out.println(list);
        
        //排序：按照升序排序
        Collections.sort(list);
        //[-2, -1, 3, 5, 6, 9]
        System.out.println(list);
        
        //根據下標進行交換
        Collections.swap(list, 2, 5);
        //輸出：[-2, -1, 9, 5, 6, 3]
        System.out.println(list);
        
        /*//隨機排序
        Collections.shuffle(list);
        //每次輸出的次序不固定
        System.out.println(list);*/
        
        //后兩個整體移動到前邊
        Collections.rotate(list, 2);
        //輸出：[6, 9, -2, -1, 3, 5]
        System.out.println(list);
    }

}

三、查找、替換操作

3.1、方法

　　1） static <T> int binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key)

　　　　使用二分搜索法搜索指定列表，以獲得指定對象在List集合中的索引。

　　　　注意：此前必須保證List集合中的元素已經處於有序狀態。

　　2）static Object max(Collection coll)

　　　　 根據元素的自然順序，返回給定collection 的最大元素。

　　3）static Object max(Collection coll,Comparator comp):

　　　　根據指定比較器產生的順序，返回給定 collection 的最大元素。 

　　4）static Object min(Collection coll):

　　　　根據元素的自然順序，返回給定collection 的最小元素。

　　5）static Object min(Collection coll,Comparator comp):

　　　　根據指定比較器產生的順序，返回給定 collection 的最小元素。

　　6） static <T> void fill(List<? super T> list, T obj) :

　　　　使用指定元素替換指定列表中的所有元素。
　　7）static int frequency(Collection<?> c, Object o)

　　　　返回指定 collection 中等於指定對象的出現次數。
　　8）static int indexOfSubList(List<?> source, List<?> target) :

　　　　返回指定源列表中第一次出現指定目標列表的起始位置；如果沒有出現這樣的列表，則返回 -1。 
　　9）static int lastIndexOfSubList(List<?> source, List<?> target)

　　　　返回指定源列表中最后一次出現指定目標列表的起始位置；如果沒有出現這樣的列表，則返回 -1。
　　10）static <T> boolean replaceAll(List<T> list, T oldVal, T newVal)

　　　　使用一個新值替換List對象的所有舊值oldVal

3.2、實例使用查找、替換操作

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

public class CollectionsTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(3);
        list.add(-2);
        list.add(9);
        list.add(5);
        list.add(-1);
        list.add(6);
        //[3, -2, 9, 5, -1, 6]
        System.out.println(list);
        
        //輸出最大元素9
        System.out.println(Collections.max(list));
        
        //輸出最小元素：-2
        System.out.println(Collections.min(list));
        
        //將list中的-2用1來代替
        System.out.println(Collections.replaceAll(list, -2, 1));
        //[3, 1, 9, 5, -1, 6]
        System.out.println(list);
        
        list.add(9);
        //判斷9在集合中出現的次數，返回2
        System.out.println(Collections.frequency(list, 9));
        
        //對集合進行排序
        Collections.sort(list);
        //[-1, 1, 3, 5, 6, 9, 9]
        System.out.println(list);
        //只有排序后的List集合才可用二分法查詢，輸出2
        System.out.println(Collections.binarySearch(list, 3));
    }
}

四、同步控制

　　Collectons提供了多個synchronizedXxx()方法·，該方法可以將指定集合包裝成線程同步的集合，從而解決多線程並發訪問集合時的線程安全問題。

　　正如前面介紹的HashSet，TreeSet，arrayList,LinkedList,HashMap,TreeMap都是線程不安全的。Collections提供了多個靜態方法可以把他們包裝成線程同步的集合。

4.1、方法

　　1）static <T> Collection<T> synchronizedCollection(Collection<T> c)

　　　　返回指定 collection 支持的同步（線程安全的）collection。
　　2）static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list)

　　　　返回指定列表支持的同步（線程安全的）列表。 
　　3）static <K,V> Map<K,V> synchronizedMap(Map<K,V> m)

　　　　返回由指定映射支持的同步（線程安全的）映射。
　　4）static <T> Set<T> synchronizedSet(Set<T> s)

　　　　 返回指定 set 支持的同步（線程安全的）set。

4.2、實例

import java.util.*;
 
public class TestSynchronized
{
    public static void main(String[] args)
    {
        //下面程序創建了四個同步的集合對象
        Collection c = Collections.synchronizedCollection(new ArrayList());
        List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
        Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet());
        Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
    }
} 

五、Collesction設置不可變集合

5.1、方法

　　1）emptyXxx()

　　　　 返回一個空的、不可變的集合對象，此處的集合既可以是List，也可以是Set，還可以是Map。

　　2）singletonXxx():

　　　　返回一個只包含指定對象（只有一個或一個元素）的不可變的集合對象，此處的集合可以是：List，Set，Map。

　　3）unmodifiableXxx():

　　　　返回指定集合對象的不可變視圖，此處的集合可以是：List，Set，Map。

　　上面三類方法的參數是原有的集合對象，返回值是該集合的”只讀“版本。

5.2、實例

import java.util.*;
 
public class TestUnmodifiable
{
    public static void main(String[] args)
    {
        //創建一個空的、不可改變的List對象
        List<String> unmodifiableList = Collections.emptyList();
        //unmodifiableList.add("java");  //添加出現異常：java.lang.UnsupportedOperationException
        System.out.println(unmodifiableList);// []
        //創建一個只有一個元素，且不可改變的Set對象
        Set unmodifiableSet = Collections.singleton("Struts2權威指南");//[Struts2權威指南]
        System.out.println(unmodifiableSet);
        //創建一個普通Map對象
        Map scores = new HashMap();
        scores.put("語文" , 80);
        scores.put("Java" , 82);
        //返回普通Map對象對應的不可變版本
        Map unmodifiableMap = Collections.unmodifiableMap(scores);
        //下面任意一行代碼都將引發UnsupportedOperationException異常
        unmodifiableList.add("測試元素");
        unmodifiableSet.add("測試元素");
        unmodifiableMap.put("語文",90);
    }
}

六、其他方法

6.1、方法

　　1）addAll()方法   

public static <T> boolean addAll(Collection<? super T> c,T... elements)​

    將所有指定元素添加到指定 collection 中。可以分別指定要添加的元素，或者將它們指定為一個數組。此便捷方法的行為與 c.addAll(Arrays.asList(elements)) 的行為是相同的，

    但在大多數實現下，此方法運行起來可能要快得多。 

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

public class CollectionsTest2 {

    public static void main(String[] args) {
        String[] str ={"hello","nihao","say","love"};
        List<String> list1 = Arrays.asList(str);
        ArrayList list2 = new ArrayList();
        list2.addAll(list1);
        System.out.println(list2);
    }

}    

 

 

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