工具类Collections和Arrays
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2022-07-14 23:38:04
...
集合框架的工具类。
Collections:集合框架的工具类。里面定义的都是静态方法。
Collections和Collection有什么区别？
Collection是集合框架中的一个顶层接口，它里面定义了单列集合的共性方法。
它有两个常用的子接口:
List：对元素都有定义索引。有序的。可以重复元素。
Set：不可以重复元素。无序。
Collections是集合框架中的一个工具类。该类中的方法都是静态的
提供的方法中有可以对list集合进行排序，二分查找等方法。
通常常用的集合都是线程不安全的。因为要提高效率。
如果多线程操作这些集合时，可以通过该工具类中的同步方法，将线程不安全的集合，转换成安全的。
Collections常用方法
排序
static <T extends Comparable<? super T>> void
sort(List<T> list)
根据元素的自然顺序 对指定列表按升序进行排序 <T extends Comparable> 要排序的对象必须是Comparable的子类
static <T> void
sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)
根据指定比较器产生的顺序对指定列表进行排序。 自定义比较器排序
最大值最小值
static <T extends Object & Comparable<? super T>> T
max(Collection<? extends T> coll)
根据元素的自然顺序，返回给定 collection 的最大元素。
static <T> T
max(Collection<? extends T> coll, Comparator<? super T> comp)
根据指定比较器产生的顺序，返回给定 collection 的最大元素。
最小值同理
二分法查找
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，以获得指定对象。
如果搜索键包含在列表中，则返回搜索键的索引；否则返回 (-(插入点) - 1)。
插入点：即第一个大于此键的元素索引
static <T> int
binarySearch(List<? extends T> list, T key, Comparator<? super T> c)
使用二分搜索法搜索指定列表，自定义比较器，以获得指定对象。
替换所有
static <T> void
fill(List<? super T> list, T obj)
使用指定元素替换指定列表中的所有元素。
static <T> boolean
replaceAll(List<T> list, T oldVal, T newVal)
使用另一个值替换列表中出现的所有某一指定值。
反转
static void
reverse(List<?> list)
反转指定列表中元素的顺序。
static <T> Comparator<T>
reverseOrder()
返回一个比较器，它强行逆转实现了 Comparable 接口的对象 collection 的自然顺序。
static <T> Comparator<T>
reverseOrder(Comparator<T> cmp)
返回一个比较器，它强行逆转指定比较器的顺序。
洗牌
static void
shuffle(List<?> list)
使用默认随机源对指定列表进行置换。
static void
shuffle(List<?> list, Random rnd)
使用指定的随机源对指定列表进行置换。
将集合转换成线程安全的集合
static <T> Collection<T>
synchronizedCollection(Collection<T> c)
返回指定 collection 支持的同步（线程安全的）collection。
static <T> List<T>
synchronizedList(List<T> list)
返回指定列表支持的同步（线程安全的）列表。
static <K,V> Map<K,V>
synchronizedMap(Map<K,V> m)
返回由指定映射支持的同步（线程安全的）映射。
static <T> Set<T>
synchronizedSet(Set<T> s)
返回指定 set 支持的同步（线程安全的）set。
static <K,V> SortedMap<K,V>
synchronizedSortedMap(SortedMap<K,V> m)
返回指定有序映射支持的同步（线程安全的）有序映射。
static <T> SortedSet<T>
synchronizedSortedSet(SortedSet<T> s)
返回指定有序 set 支持的同步（线程安全的）有序 set。
public class CollectionsDemo {
public static void main(String[] args) {
// sort1();
// sort2();
// binarySearchDemo();
// binarySearchDemo2();
// fillDemo();
// reverseOrderDemo();
shuffleDemo();
}
public static void shuffleDemo(){
ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
al.add("a");
al.add("b");
al.add("c");
al.add("d");
al.add("e");
System.out.println("原集合:"+al); // 原集合:[a, b, c, d, e]
Collections.shuffle(al);
System.out.println("洗牌后的集合:"+al); //洗牌后的集合:[e, b, a, d, c]
}
public static void reverseOrderDemo(){
// reverseOrder(Comparator<T> cmp) 强行逆转自定义的比较器
TreeSet<String> ts = new TreeSet<String>(Collections.reverseOrder(new StringLengthComparator()));
ts.add("abb");
ts.add("azcc");
ts.add("aeee");
ts.add("bc");
for(Iterator<String> it = ts.iterator();it.hasNext();){
System.out.println(it.next());
}
/* azcc
aeee
abb
bc*/
}
public static void reverseOrderDemo2(){
// Collections.reverseOrder()强行逆转实现了 Comparable 接口的对象 collection 的自然顺序
TreeSet<String> ts = new TreeSet<String>(Collections.reverseOrder());
ts.add("abb");
ts.add("azcc");
ts.add("aeee");
ts.add("bc");
for(Iterator<String> it = ts.iterator();it.hasNext();){
System.out.println(it.next());
}
}
public static void fillDemo(){
ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
al.add("aa");
al.add("bbb");
al.add("d");
al.add("cccc");
al.add("eee");
al.add("eee");
System.out.println("原集合："+al); // 原集合：[aa, bbb, d, cccc, eee, eee]
// Collections.fill(al,"sd");
// System.out.println("替换后的："+al); // 替换后的：[sd, sd, sd, sd, sd, sd]
Collections.replaceAll(al,"eee","fff");
System.out.println("替换后的："+al); //替换后的：[aa, bbb, d, cccc, fff, fff]
}
public static void binarySearchDemo(){
ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
al.add("aa");
al.add("bbb");
al.add("d");
al.add("cccc");
al.add("eee");
al.add("eee");
Collections.sort(al);
System.out.println("排序后："+al); // 排序后：[aa, bbb, cccc, d, eee, eee]
System.out.println(Collections.binarySearch(al,"eee")); // 4
System.out.println(Collections.binarySearch(al,"bbbb")); //-3 -(插入点)-1
}
// 自定义比较器查找
public static void binarySearchDemo2(){
ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
al.add("aa");
al.add("bbb");
al.add("d");
al.add("cccc");
al.add("eee");
al.add("eee");
Collections.sort(al,new StringLengthComparator());
System.out.println("排序后："+al); // 排序后：[d, aa, bbb, eee, eee, cccc]
System.out.println(Collections.binarySearch(al,"bbb",new StringLengthComparator())); // 2
System.out.println(Collections.binarySearch(al,"bbbb",new StringLengthComparator())); //-6 -(插入点)-1
}
public static void sort1() {
ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
al.add("aa");
al.add("bbb");
al.add("d");
al.add("cccc");
al.add("eee");
al.add("eee");
System.out.println("原集合："+al); // 原集合：[aa, bbb, d, cccc, eee, eee]
Collections.sort(al);
System.out.println("排序后的集合"+al); // 排序后的集合[aa, bbb, cccc, d, eee, eee]
System.out.println("最大值："+Collections.max(al)); // 最大值：eee
}
public static void sort2() {
ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
al.add("aa");
al.add("bbb");
al.add("d");
al.add("cccc");
al.add("eee");
al.add("eee");
System.out.println("原集合："+al); // 原集合：[aa, bbb, d, cccc, eee, eee]
Collections.sort(al,new StringLengthComparator());
System.out.println("排序后的集合"+al); // 排序后的集合[d, aa, bbb, eee, eee, cccc]
System.out.println("最大值："+Collections.max(al,new StringLengthComparator())); // 最大值：eee
}
}
// 自定义比较器,按照长度进行排序
class StringLengthComparator implements Comparator<String>{
@Override
public int compare(String o1, String o2) {
int num = new Integer(o1.length()).compareTo(new Integer(o2.length()));
if(num == 0){
return o1.compareTo(o2);
}
return num;
}
}Arrays
此类包含用来操作数组（比如排序和搜索）的各种方法。此类还包含一个允许将数组作为列表来查看的静态工厂
Arrays常用方法
查找（支持各种类型）
static int
binarySearch(byte[] a, byte key)
使用二分搜索法来搜索指定的 byte 型数组，以获得指定的值。
static int
binarySearch(byte[] a, int fromIndex, int toIndex, byte key)
使用二分搜索法来搜索指定的 byte 型数组的范围，以获得指定的值。
static <T> int
binarySearch(T[] a, int fromIndex, int toIndex, T key, Comparator<? super T> c)
使用二分搜索法来搜索指定数组的范围，以获得指定对象。 自定义比较器
static <T> int
binarySearch(T[] a, T key, Comparator<? super T> c)
使用二分搜索法来搜索指定数组，以获得指定对象。 自定义比较器
复制（支持各种类型）
static float[]
copyOf(float[] original, int newLength)
复制指定的数组，截取或用 0 填充（如有必要），以使副本具有指定的长度。
static char[]
copyOfRange(char[] original, int from, int to)
将指定数组的指定范围复制到一个新数组。
比较是否相等（支持各种类型）
static boolean
deepEquals(Object[] a1, Object[] a2)
如果两个指定数组彼此是深层相等 的，则返回 true。
static int
deepHashCode(Object[] a)
基于指定数组的“深层内容”返回哈希码。
static String
deepToString(Object[] a)
返回指定数组“深层内容”的字符串表示形式。
static boolean
equals(boolean[] a, boolean[] a2)
如果两个指定的 boolean 型数组彼此相等，则返回 true。
替换（支持各种类型）
static void
fill(int[] a, int val)
将指定的 int 值分配给指定 int 型数组的每个元素。
排序
static void
sort(int[] a)
对指定的 int 型数组按数字升序进行排序。
static void
sort(int[] a, int fromIndex, int toIndex)
对指定 int 型数组的指定范围按数字升序进行排序。
static <T> void
sort(T[] a, Comparator<? super T> c)
根据指定比较器产生的顺序对指定对象数组进行排序。 自定义比较器（进行降序）
static <T> void
sort(T[] a, int fromIndex, int toIndex, Comparator<? super T> c)
根据指定比较器产生的顺序对指定对象数组的指定范围进行排序。
数组以字符串形式输出
static String
toString(long[] a)
返回指定数组内容的字符串表示形式。
数值转集合
static <T> List<T>
asList(T... a)
返回一个受指定数组支持的固定大小的列表。(不支持增删)
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
public class ArraysDemo {
public static void main(String[] args) {
/*
如果数组中的元素都是对象。那么变成集合时，数组中的元素就直接转成集合中的元素。
如果数组中的元素都是基本数据类型，那么会将该数组作为集合中的元素存在。
*/
int[] arr = {2,3,5};
// toString(arr)
System.out.println(Arrays.toString(arr)); // [2, 3, 5]
// 数组转List
//把数组变成list集合有什么好处？
/*
可以使用集合的思想和方法来操作数组中的元素。
注意：将数组变成集合，不可以使用集合的增删方法。
因为数组的长度是固定。
contains。
get
indexOf()
subList();
如果你增删。那么会反生UnsupportedOperationException,
*/
String[] s ={"aaa","bbb","c"};
List<String> list = Arrays.asList(s);
System.out.println(list); // [aaa, bbb, c]
System.out.println(list.contains("ss")); // false
/*
如果数组中的元素都是对象。那么变成集合时，数组中的元素就直接转成集合中的元素。
如果数组中的元素都是基本数据类型，那么会将该数组作为集合中的元素存在。
*/
//int[] nums = {2,4,5}; // 会是一个地址列表中有个地址
Integer[] nums = {2,4,5};
List<Integer> li = Arrays.asList(nums);
System.out.println(li); // [2, 4, 5]
}
}
集合转数组
Collection 类中的方法
Object[] |
toArray()返回包含此 collection 中所有元素的数组。 |
|
|
toArray(T[] a)返回包含此 collection 中所有元素的数组；返回数组的运行时类型与指定数组的运行时类型相同。 |
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
public class toArrayDemo {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
al.add("abc1");
al.add("abc2");
al.add("abc3");
/*
1,指定类型的数组到底要定义多长呢？
当指定类型的数组长度小于了集合的size，那么该方法内部会创建一个新的数组。长度为集合的size。
当指定类型的数组长度大于了集合的size，就不会新创建了数组。而是使用传递进来的数组。
所以创建一个刚刚好的数组最优。
2,为什么要将集合变数组？
为了限定对元素的操作。不需要进行增删了。
*/
String[] arr = al.toArray(new String[al.size()]);
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}
1.5 新特性
高级for循环
格式：
for(数据类型 变量名 : 被遍历的集合(Collection)或者数组)
{
}
对集合进行遍历。只能获取集合元素。但是不能对集合进行操作。
迭代器除了遍历，还可以进行remove集合中元素的动作。
如果是用ListIterator，还可以在遍历过程中对集合进行增删改查的动作。
传统for和高级for有什么区别呢？
高级for有一个局限性。必须有被遍历的目标。
建议在遍历数组的时候，还是希望是用传统for。因为传统for可以定义脚标。
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
public class forDemo {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
al.add("abc1");
al.add("abc2");
al.add("abc3");
for(String s : al){
System.out.println(s);
}
HashMap<Integer,String> map = new HashMap<Integer, String>();
map.put(1,"a");
map.put(2,"b");
map.put(3,"c");
//使用keySet进行遍历
Set<Integer> keySet= map.keySet();
for (Integer k : keySet){
System.out.println(k+":"+map.get(k));
}
//使用entrySet进行遍历
Set<Map.Entry<Integer,String>> entryKey = map.entrySet();
for (Map.Entry<Integer,String > entry : entryKey){
System.out.println(entry.getKey()+"--"+entry.getValue());
}
// 简化
for(Map.Entry<Integer,String> entry : map.entrySet()){
System.out.println(entry.getKey()+"--"+entry.getValue());
}
}
}
方法的可变参数。
import java.util.Arrays;
/*
JDK1.5版本出现的新特性。
方法的可变参数。
在使用时注意：可变参数一定要定义在参数列表最后面。
*/
public class ParamMethodDemo {
public static void main(String[] args) {
/*
可变参数。
其实就是上一种数组参数的简写形式。
只要将要操作的元素作为参数传递即可。
隐式将这些参数封装成了数组。
*/
show("hahaha",1,2,3); // 可变参数一定要定义在参数列表最后面。
int[] b = {1,33,6};
show("hahaha",b);
}
public static void show(String s, int ... a){
System.out.println(s);
System.out.println(a); //[[email protected]
System.out.println(Arrays.toString(a));
}
}
静态导入
/*
StaticImport 静态导入。
当类名重名时，需要指定具体的包名。
当方法重名是，指定具备所属的对象或者类。
*/
import java.util.Arrays;
import static java.util.Arrays.*; //导入的是Arrays这个类中的所有静态成员。
import static java.lang.System.*; // 导入了System类中所有静态成员。
public class StaticImport {
public static void main(String[] args) {
int[] arr = {1,2,3,5};
sort(arr);
int index = binarySearch(arr,5);
out.println(index); // 3
// toString(); // 报错，因为类中本来就有toString方法，引起冲突，所以需要写上类名或对象名
out.println(Arrays.toString(arr)); // [1, 2, 3, 5]
}
}