Collections
这里就是简单介绍一下,之后我推荐第三方的库,但是对于初学者的我们还是需要了解一下工具类的使用,JDK中提供了一种集合操作的工具类-Collections
public class Collections extends Object
复制代码1.排序操作（主要针对List接口相关）
| 编号 | 方法名称 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 1 | public static void reverse(List<?> list) | 普通方法 | 反转指定List集合中元素的顺序 |
| 2 | public static void shuffle(List<?> list) | 普通方法 | 对List中的元素进行随机排序（洗牌） |
| 3 | public static void sort(List<T> list) | 普通方法 | 对List里的元素根据自然升序排序 |
| 4 | public static void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) | 普通方法 | 自定义比较器进行排序 |
| 5 | public static void swap(List<?> list, int i, int j) | 普通方法 | 将指定List集合中i处元素和j出元素进行交换 |
| 6 | public static void rotate(List<?> list,int distance) | 普通方法 | 将所有元素向右移位指定长度， 如果distance等于size那么结果不变 |
package com.shxt.demo05;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class Demo01 {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("A");
list.add("B");
list.add("C");
list.add("D");
list.add("E");
//反转指定List集合中元素的顺序
Collections.reverse(list);
System.out.println("reverse后的顺序:"+list);
//对List中的元素进行随机排序（洗牌）
Collections.shuffle(list);
System.out.println("shuffle后的顺序:"+list);//每次都不一样
//对List里的元素根据自然升序排序
Collections.sort(list);
System.out.println("sort后顺序：" + list);
//将指定List集合中i处元素和j出元素进行交换
Collections.swap(list, 1, 3);
System.out.println("swap后顺序：" + list);
//将所有元素向右移位指定长度，如果distance等于size那么结果不变
Collections.rotate(list, 2);
System.out.println("rotate后顺序：" + list);
}
}
/*
运行结果:
reverse后的顺序:[E, D, C, B, A]
shuffle后的顺序:[B, A, E, D, C]
sort后顺序：[A, B, C, D, E]
swap后顺序：[A, D, C, B, E]
rotate后顺序：[B, E, A, D, C]
*/
复制代码2.查找和替换（主要针对Collection接口相关）
| 编号 | 方法名称 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 1 | public static void binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key) | 普通方法 | 使用二分搜索法，以获得指定对象在List中的索引，前提是集合已经排序 |
| 2 | public static <T extends Object & Comparable<? super T>> T max(Collection<? extends T> coll) | 普通方法 | 返回最大元素 |
| 3 | public static <T> T max(Collection<? extends T> coll,Comparator<? super T> comp) | 普通方法 | 根据自定义比较器，返回最大元素 |
| 4 | public static <T extends Object & Comparable<? super T>> T min(Collection<? extends T> coll) | 普通方法 | 返回最小元素 |
| 5 | public static <T> T min(Collection<? extends T> coll,Comparator<? super T> comp) | 普通方法 | 根据自定义比较器，返回最小元素 |
| 6 | public static <T> void fill(List<? super T> list, T obj) | 普通方法 | 使用指定元素替换指定列表中的所有元素 |
| 7 | public static int frequency(Collection<?> c, Object o) | 普通方法 | 返回指定集合中指定对象出现的次数 |
| 8 | public static <T> boolean replaceAll(List list, T oldVal, T newVal) | 普通方法 | 替换 |
package com.shxt.demo05;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class Demo02 {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("A");
list.add("B");
list.add("C");
list.add("C");
list.add("D");
list.add("C");
list.add("C");
list.add("E");
System.out.println("max：" + Collections.max(list));
System.out.println("min：" + Collections.min(list));
System.out.println("frequency：" + Collections.frequency(list, "C"));
Collections.replaceAll(list, "C", "HanPang");
System.out.println("replaceAll之后：" + list);
// 如果binarySearch的对象没有排序的话，搜索结果是不确定的
System.out.println("binarySearch在sort之前：" + Collections.binarySearch(list, "E"));
Collections.sort(list);
// sort之后，结果出来了
System.out.println("排序后的结果：" + list);
System.out.println("binarySearch在sort之后：" + Collections.binarySearch(list, "E"));
Collections.fill(list, "^_^");
System.out.println("fill：" + list);
}
}
/*
运行结果:
max：E
min：A
frequency：4
replaceAll之后：[A, B, HanPang, HanPang, D, HanPang, HanPang, E]
binarySearch在sort之前：-3
排序后的结果：[A, B, D, E, HanPang, HanPang, HanPang, HanPang]
binarySearch在sort之后：3
fill：[^_^, ^_^, ^_^, ^_^, ^_^, ^_^, ^_^, ^_^]
*/
复制代码3.其他方法
| 编号 | 方法名称 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 1 | public static boolean disjoint(Collection c1, Collection c2) | 普通方法 | 如果两个指定 collection 中没有相同的元素，则返回 true。 |
| 2 | public static <T> boolean addAll(Collection<? super T> c, T... elements) | 普通方法 | 一种方便的方式，将所有指定元素添加到指定 collection 中 |
| 3 | public static <T> Comparator<T> reverseOrder() | 普通方法 | 返回一个比较器，它强行反转指定比较器的顺序。 如果指定比较器为 null，则此方法等同于 reverseOrder() |
package com.shxt.demo05;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
public class Demo03 {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("悟空");
list.add("悟能");
list.add("悟净");
List<String> list1 = new ArrayList<>();
List<String> list2 = new ArrayList<>();
Collections.addAll(list1,"林冲","宋江","吴用","悟能");
Collections.addAll(list2,"林黛玉","贾宝玉","薛宝钗");
//disjoint检查两个Collection是否的交集
boolean flag1 = Collections.disjoint(list,list1);
boolean flag2 = Collections.disjoint(list,list2);
System.out.println("list和list1交集结果:"+flag1);
System.out.println("list和list2交集结果:"+flag2);
// 利用reverseOrder倒序
Collections.sort(list1, Collections.reverseOrder());
System.out.println(list1);
}
}
/*
运行结果:
list和list1交集结果:false
list和list2交集结果:true
[林冲, 悟能, 宋江, 吴用]
*/
复制代码分割线:方法量力而为
4.设置不可变集合
何为“不可变”，无法修改返回容器的内容，注意，这里指的是无法直接通过set或者add方法修改容器内reference的指向，而不是禁止reference指向内容的修改。
为什么要使用不可变集合?
- 当对象被不可信的库调用时,不可变形式是安全的;
- 不可变对象被多个线程调用时,不存在竞态条件问题
- 不可变集合不需要考虑变化,因此可以节省时间和空间。所有不可变的集合都比它们的可变形式有更好的内存利用率(分析和测试细节);
- 不可变对象因为有固定不变,可以作为常量来安全使用。
| 编号 | 方法名称 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 1 | emptyXxx()开头的方法 | 普通方法 | 返回一个空的不可变的集合对象(LIst/Map/Set) |
| 2 | singletonXxx()开头的方法 | 普通方法 | 返回一个只包含指定对象的，不可变的集合对象。 |
| 3 | unmodifiableXxx()开头的方法 | 普通方法 | 返回指定集合对象的不可变视图 |
package com.shxt.demo05;
import java.util.*;
public class Demo04 {
public static void main(String[] args) {
//创建一个空的，不可改变的List对象
List<?> list = Collections.emptyList();
System.out.println(list);
//创建一个只有一个元素，且不可改变的map对象
Map<String,String> map = Collections.singletonMap("name","悟空");
System.out.println(map);
//创建一个普通的Map对象
Map<String,Integer> scores= new HashMap<String,Integer>();
scores.put("英语", 85);
scores.put("数学", 88);
//返回普通的Map对象对应的不可变的版本
Map<String,Integer> unmodifiaMap= Collections.unmodifiableMap(scores);
//若在不可变的版本中继续添加数据则会抛出UnsupportedOperationException异常
unmodifiaMap.put("Java",99);
}
}
/*
运行结果:
[]
{name=悟空}
Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
at java.util.Collections$UnmodifiableMap.put(Collections.java:1457)
at com.shxt.demo05.Demo04.main(Demo04.java:20)
*/
复制代码5.同步控制
Collections工具类中提供了多个synchronizedXxx方法，该方法返回指定集合对象对应的同步对象，从而解决多线程并发访问集合时线程的安全问题。HashSet、ArrayList、HashMap都是线程不安全的，如果需要考虑同步，则使用这些方法。这些方法主要有：synchronizedSet、synchronizedSortedSet、synchronizedList、synchronizedMap、synchronizedSortedMap。
| 编号 | 方法名称 | 类型 | 描述 |
|---|---|---|---|
| 1 | public static Collection synchronizedCollection(Collection c) | 普通方法 | 返回指定 Collection 支持的同步（线程安全的）Collection |
| 2 | public static List synchronizedList(List list) | 普通方法 | 返回指定列表支持的同步（线程安全的）列表 |
| 3 | public static Map synchronizedMap(Map m) | 普通方法 | 返回由指定映射支持的同步（线程安全的）映射 |
| 4 | public static Set synchronizedSet(Set s) | 普通方法 | 返回指定 Set 支持的同步（线程安全的）Set |
package com.shxt.demo05;
import java.util.*;
public class Demo05 {
public static void main(String[] args) {
//下面程序创建4个同步的集合对象
Collection c= Collections.synchronizedCollection(new ArrayList());
List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
Set s= Collections.synchronizedSet(new HashSet());
Map m= Collections.synchronizedMap(new HashMap());
}
}
复制代码目前简单了解一下,以后我们还会学习google开源的库Guava
6.java.util.Collection和java.util.Collections区别
- java.util.Collection 是一个集合接口（集合类的一个*接口）。它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法。Collection接口在Java 类库中有很多具体的实现。Collection接口的意义是为各种具体的集合提供了最大化的统一操作方式，其直接继承接口有List与Set。
- java.util.Collections 是一个包装类（工具类/帮助类）。它包含有各种有关集合操作的静态多态方法。此类不能实例化，就像一个工具类，用于对集合中元素进行排序、搜索以及线程安全等各种操作，服务于Java的Collection框架。