12.集合进阶

一、collocation

1.集合知识回顾

集合类的特点：提供一种存储空间可变的存储模型，存储的数据容量可以随时发生改变

2.集合类体系结构

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-WwhqYCGk-1613353684149)(C:\Users\关兮月\Desktop\学习笔记\java\image-20210123095728599.png)]

3.Collection集合概述和使用

Collection集合概述

• 是单例集合的顶层接口，它表示一组对象，这些对象也称为Collection的元素
• JDK不提供此接口的任何直接实现，它提供更具体的子接口（如Set和List）实现

创建Collection集合的对象

• 多态的方式
• 具体的实现类ArrayList

4.Collection集合常用方法

方法名	说明
boolean add(E e)	添加元素
boolean remove(Object o)	从集合中移除指定的元素
void clear()	清空集合中是否存在指定的元素
boolean contains(Object o)	判断集合中是否存在指定的元素
boolean isEmpty()	判断集合是否为空
int size()	集合的长度，也就是集合中元素的个数

5.Collection集合的遍历

Iterator：迭代器，集合的专用遍历方式

• Iterator iterator():返回此集合中元素的迭代器，通过集合的iterator()方法得到
• 迭代器是通过集合的iterator()方法得到的，所以我们说它是依赖于集合而存在的

Iterator中的常用方法：

• E next()：返回迭代中的下一个元素
• boolean hasNext()：如果迭代具有更多元素，则返回true

6.集合的使用步骤

public static void main(String[] args){
    //1.创建集合对象
    Collection<String> c = new ArrayList<String>();
    //2.添加元素
    //2.1创建元素
    String s = "itcast";
    //2.2添加元素到集合
    c.add(s);
    //合并：添加元素到集合
    c.add("itcast");
    
    //3.遍历集合
    //3.1通过集合对象获取迭代器对象
    Iterator<String> it = c.iterator();
    //3.2通过迭代器对象的hasNext()方法判断是否还有元素
    while(it.hasNext()){
        //3.3通过迭代器对象的next()方法获取下一个元素
        String s = it.next();
        System.out.println(s);
    }
}

二、List

1.List集合概述和特点

List集合概述

• 有序集合（也称为序列），用户可以精确控制列表中每个元素的插入位置。用户可以通过整数索引访问元素，并搜索列表中的元素
• 与Set集合不同，列表通常允许重复的元素

List集合特点

• 有序：存储和取出的元素顺序一致
• 可重复：存储的元素可以重复

2.List集合特有方法

方法名	说明
void add(int index,E element)	在此集合中的指定位置插入指定的元素
E remove(int index)	删除指定索引处的元素，返回被删除的元素
E set(int index,E element)	修改指定索引处的元素，返回被修改的元素
E get(int index)	返回指定索引处的元素

3.并发修改异常

并发修改异常：ConCurrentModificationException

产生原因：迭代器遍历的过程中，通过对象修改了集合中元素的长度，造成了迭代器获取元素中判断预期修改值和实际修改值不一致

解决方案：用for循环遍历，然后用集合对象做对应的操作即可

4.ListIterator

ListIterator：列表迭代器

• 通过List集合的listIterator()方法得到，所以说它是List集合特有的迭代器
• 用于允许程序员沿任一方向遍历列表的列表迭代器，在迭代期间修改列表，并获取列表中迭代器的当前位置

ListIterator的常用方法

• E next()：返回迭代中的下一个元素
• boolean hasNext()：如果迭代具有更多元素，则返回true
• E previous()：返回列表中的上一个元素
• boolean hasPrevious()：如果此列表迭代器在相反方向遍历列表时具有更多元素，则返回true
• void add(E e)：将指定的元素插入列表

5.增强for循环

增强for：简化数组和Collection集合的遍历

• 实现Iterable接口的类允许其对象成为增强型for语句的目标
• 它是JDk5之后出现的，其内部原理是一个Iterator迭代器

增强for的格式

格式：
for(元素数据类型 变量名：数组或者Collection集合){
    //在此处使用变量即可，该变量就是元素
}
范例：
int[] arr = {1,2,3,4,5};
for(int i:arr){
    System.out.println(i);
}

遍历方式：

//1.增强for:最方便的遍历方式
for(Student s:list){
}
//2.普通for：带有索引的遍历方式
for(int i=0;i<list.size();i++){
    Student t = list.get(i);
}
//3.迭代器：集合特有的遍历方式
Iterator<Student> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
    Student s = it.next();
}

6.List集合子子类特点

List集合常用子类：ArrayList，LinkedList

• ArrayList：底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
• LinkedList：底层数据结构是链表，查询慢，增删快。

7.ListedList集合的特有功能

方法名	说明
public void addFirst(E e)	在该列表开头插入指定的元素
public void addLast(E e)	将指定的元素追加到此列表的末尾
public E getFirst()	返回此列表中的第一个元素
public getLast()	返回此列表中的最后一个元素
public E removeFirst()	从此列表中删除并返回第一个元素
public E removeLast()	从此列表中删除并返回最后一个元素

三、Set

1.Set集合概述和特点

Set集合特点

• 不包含重复元素的集合
• 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历

2.哈希值

哈希值：是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值

Object类中有一个方法可以获取对象的哈希值

• public int hashCode()：返回对象的哈希码值

对象的哈希值特点

• 同一个对象多次调用hashCode()方法返回的哈希值是相同的
• 默认情况下，不同对象的哈希值是不同的。而重写hashCode()方法，可以实现让不同对象的哈希值相同。

3.HashSet集合概述和特点

Hash集合特点

• 底层数据结构是哈希表
• 对集合的迭代顺序不作任何保证，也就是说不保证存储和取出的元素顺序一致
• 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历
• 由于是Set集合，所以是不包含重复元素的集合

//创建集合对象
HashSet<String> ha = new HashSet<>();

//添加元素
hs.add("hello");
hs.add("xiaoguan");

//遍历
for(String s : hs){
    System.out.println(S);
}

4.HashSet集合保证元素唯一性源码分析

HashSet集合存储元素：

• 要保证元素唯一性，需要重写hashCode()和equals()

5.常见数据结构之哈希表

哈希表

• JDK8之前，底层采用数据+链表实现，可以说是一个元素为链表的数组
• JDK8以后，在长度比较长的时候，底层实现了优化

//HashSet集合存储学生对象并遍历
//1.定义学生类

//2.创建HashSet集合对象
HashSet<Student> hs = new HashSet<Student>();

//创建学生对象
Student s1 = new Student("xiaoguan",21);
Student s2 = new Student("xiaodeng",22);
//把学生添加到集合
hs.add(s1);
hs.add(s2);
//遍历集合（增强for）
for(Student s : hs){
	System.out.pringln(s.getName()+s.getAge());
}

6.LinkedHashSet集合概述和特点

LinkedHashSet集合特点

• 哈希表和链表实现的Set接口，具有可预测的迭代次序
• 由链表保证元素有序，也就是说元素的存储和取出顺序是一致的
• 由哈希表保证元素唯一，也就是说没有重复的元素

//创建集合对象
LinkedHashSet<String> linkedHashSet = new LinkedHashSet<String>();

//添加元素
linkedHashSet.add("xiaoguan");
linkedHashSet.add("xiaodeng");
linkedHashSet.add("xiaoyue");

//遍历集合
for(String s : linkedHashSet){
    System.out.println(s);
}

7.TreeSet集合概述和特点

TreeSet集合特点

• 元素有序，这里的顺序不是指存储和取出的顺序，而是按照一定的规则进行排序，具体排序方式取决于构造方法
  • TreeSet()：根据其元素的自然排序进行排序
  • TreeSet(Comparator comparator)：根据指定的比较器进行排序
• 没有带索引的方法，所以不能使用普通for循环遍历
• 由于是Set集合，所以不包含重复元素的集合

//创建集合对象
TreeSet<Integer> ts = new TreeSet<Integer>();

//添加元素
ts.add(10);
ts.add(4);
ts.add(20);
//遍历集合
for(Integer i : ts){
    System.out.println(i);
}

8.自然排序Comparable的使用

• 存储学生并遍历，创建TreeSet集合使用无参构造方法
• 要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序

结论

• 用TreeSet集合存储自定义对象，无参构造方法使用的是自然排序对元素进行排序的
• 自然排序，就是让元素所属的类实现Comparable接口，重写compareTo(To)方法
• 重写方法时，一定要注意排序规则必须按照要求的主要条件和次要条件来写

//1.定义学生类
public class Student implements Comparable<Student>{
    private String name;
    private int age;
    //省略get/set，有参无参
    @override
    public int compareTo(Student s){
        int num = this.age - s.age;//升序
        //年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
        int num2 = num==0?this.name.compareTo(s.name):num;
        return num2;
    }
}


//2.创建集合对象
TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>();
//创建学生对象
Student s1 = new Student("xiaoguan",21);
Student s2 = new Student("xiaodeng",22);
Student s3 = new Student("xiaoyue",22);

//把学生添加到集合
ts.add(s1);
ts.add(s2);
ts.add(s3);

//遍历集合
for(Student s : ts){
    System.out.println(s.getName()+s.getAge());
}

9.案例

1）成绩排序

需求：用TreeSet集合存储多个学生信息（姓名、语文成绩、数学成绩），并遍历该集合

要求：按照总分从低到高出现

//定义学生类
public class Student{
    private String name;
    private int chinese;
    private int math;
    //省略get/set，有参，无参
    public int getSum(){
		return this.chinese+this.math;
    }
}

public class TreeSetDemo{
    public static void main(String[] args){
        //创建TreeSet集合对象，通过比较器排序进行排序
        TreeSet<Student> ts = new TreeSet<Student>(new Comparator<Student>()){
            @override
            public int compare(Student s1,Student s2){
                int num = (s2.getSum-s1.getSum);
                int num2 = num==0?s1.getChinses()-s2.getChinese():num;
                int num3 = num2==0?s1.getName().compareTo(s2.getNaem()):num2;
                return num3;
            }
        }
        //创建学生对象
        Student s1 = new Student("xiaoguan",90,90);
        Student s2 = new Student("xiaodeng",99,99);
        Student s3 = new Student("xiaoyue",100,100);
        
        //把学生对象添加到集合
        ts.add(s1);
        ts.add(s2);
        ts.add(s3);
        
        //遍历集合
        for(Student s : ts){
			System.out.println(s.getName()+s.getChinese()+s.getMath());
        }
    }
}

2)不重复的随机数

需求：编写一个程序，获取10个1-20之间的随机数，要求随机数不能重复，并在控制台输出

//创建Set集合对象
Set<Integer> set = new HashSet<Integer>();
//创建随机数对象
Random r = new Random();

//判断集合的长度是不是小于10
while(set.size()<10){
    //产生一个随机数，添加到集合
    int number = r.nextInt(20)+1;
    set.add(number);
}
//遍历集合
for(Integer i : set){
    System.out.println(i);
}

四、泛型

1.泛型概述

泛型：是JDK5中引入的特性，它提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许在编译时检测到非法的类型

它的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数

一提到参数，最熟悉的就是定义方法时有形参，然后调用此方法时传递实参，那么参数化类型怎么理解呢？

顾名思义，就是将类型由原来的具体的类型参数化，然后在使用/调用时传入具体的类型

这种参数类型可以用在类、方法和接口中，分别被称为泛型类、泛型方法、泛型接口

泛型定义格式：

• <类型>：指定一种类型的格式。这里可以看成是形参
• <类型1，类型2，…>：指定多种类型的格式，多种类型之间用逗号隔开。这里的类型可以看成是形参
• 将来具体调用的时候给定的类型可以看成是实参，并且实参的类型只是引用数据类型

泛型的好处：

• 把运行时期的问题提前到了编译期间
• 避免了强制类型转换

2.泛型类

泛型类的定义格式：

• 格式：修饰符 class 类名<类型>{}

• 范例：public class Generic{}

  ​ 此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型

3.泛型方法

泛型方法的定义格式：

• 格式：修饰符<类型> 返回值类型方法名(类型 变量名){}
• 范例：public void show(T t){}

4.泛型接口

泛型接口的定义格式：

• 格式：修饰符 interface 接口名 <类型> {}
• 范例：public interface Generic{}

5.类型通配符

为了表示各种泛型List的父类，可以使用类型通配符

• 类型通配符：<?>
• List<?>：表示元素类型未知的List，它的元素可以匹配任何的类型
• 这种带通配符的List仅表示它是各种泛型List的父类，并不能把元素添加到其中

如果说我们不希望List<?>是任何泛型List的父类，只希望它代表某一类泛型List的父类，可以使用类型通配符的上限

• 类型通配符上限：<? extends 类型>
• List<?extends Number>：它表示的类型是Number或者其子类型

除了可以指定类型通配符的上限，我们也可以指定类型通配符的下限

• 类型通配符下限：<? super 类型>
• List<? super Number>：它表示的类型是Number或者其父类型

6.可变参数

可变参数又称参数个数可变，用作方法的形参出现，那么方法参数个数就是可变的了

• 格式：修饰符 返回值类型 方法名(数据类型… 变量名){}
• 范例：public static int sum(int… a){}

可变参数注意事项

• 这里的变量其实是一个数组
• 如果一个方法有多个参数，包含可变参数，可变参数要放在最后

7.可变参数的使用

Arrays工具类中有一个静态方法：

• public static List asList(T…a)：返回由指定数组支持的固定大小的列表
• 返回的集合不能做增删操作，可以做修改操作

List接口中有一个静态方法

• public static List of(E… elements)：返回包含任意数量元素的不可变列表
• 返回的集合不能做增删改操作

Set接口中有一个静态方法：

• public static Set of(E… elements)：返回一个包含任意数量元素的不可变集合
• 在给元素的时候，不能给重复的元素
• 返回的集合不能做增删操作，没有修改的方法

五、Map

1.Map集合概述和特点

Map集合概述

• interface Map<K,V> K:键的类型；V：值的类型
• 将键映射道值的对象；不能包含重复的键；每个键可以映射到最多一个值

创建Map集合的对象

• 多态的方式
• 具体的实现类HashMap

2.Map集合的基本功能

方法名	说明
V put(K key,V value)	添加元素
V remove(Object key)	根据键删除键值对元素
void clear()	移除所有的键值对元素
boolean containsKey(Object key)	判断集合是否包含指定的键
boolean containsValue(Object value)	判断集合是否包含指定的值
boolean isEmpty()	判断集合是否为空
int size()	集合的长度，也就是集合中键值对的个数

3.Map集合的获取功能

方法名	说明
V get(Object key)	根据键获取值
SetkeySet()	获取所有键的集合
Conllectionvalues()	获取所有值的集合
Set<Map.Entry<K,V>>entrySet()	获取所有键值对对象的集合

//创建集合对象
Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
//添加元素
map.put("1","xiaoguan");
map.put("2","xiaodeng");
map.put("3","xiaoyue");

//V get(Object key):根据键获取值
map.get("1");
map.get("x");
//Set<K> keySet():获取所有键的集合
Set<String> keySet = map.keySet();
for(String key : keySet){
    System.out.println(key);
}
//Collection<V> values():获取所有值的集合
Collection<String> values = map.values();
for(String value : values){
    Syste.out.println(value);
}

4.Map集合的遍历

方式一

• 获取所有键的集合。用keySet()方法实现
• 遍历键的集合，获取到每一个键。用增强for实现
• 根据键去找值。用get(Object key)方法实现

//获取所有键的集合，用keyset()方法实现
Set<String> keySet = map.keySet();
//遍历键的集合，获取到每一个键。增强for实现
for(String key : keySet){
    //根据键去找值，用get(Object key)方法实现
    String value = map.get(key);
    System.out.println(key+","+value);
}

方式二

• 获取所有键值对对象的集合

  ​ Set<Map.Entry<K,V>>entrySet()：获取所有键值对对象的集合

• 遍历键值对对象的集合，得到每一个键值对对象

  ​ 用增强for实现，得到每一个Map.Entry

• 根据键值对对象获取键和值

  • 用getKey()得到键
  • 用getValue()得到值

//获取所有键值对对象的集合
Set<Map.Entry<String,String>> entrySet = map.entrySet();
//遍历键值对对象的集合，得到每一个键值对对象
for(Map.Entry<String,String> me : entrySet){
    //根据键值对对象获取键和值
    String key = me.getKey();
    String value = me.getValue();
    System.out.println(key+","+value);
}

【案例】

//创建一个HashMap集合，键是学号(String)，值是学生对象(Student)。存储三个键值对元素，并遍历
//1.定义学生类
private String name;
private int age;
//get/set方法
--------
	//创建HashMap集合对象
    HashMap<String,String> hm = new HashMap<String,String>();
	//创建学生对象
	Student s1 = new Student("xiaoguan",21);
	Student s2 = new Student("xiaoyue",22);
	Student s3 = new Student("xiaodeng",22);
	
	//把学生添加到集合
	hm.put("1",s1);
	hm.put("2",s2);
	hm.put("3",s3);

	//方式1：键找值
	Set<String> keySet = hm.keySet();
	for(String key : keySet){
        Student value = hm.get(key);
        System.out.println(key+","value.getName()+","+value.getAge());
    }

	//方式2：键值对对象找键和值
	Set<Map.Entry<String,Student>> entrySet = hm.entrySet();
	for(Map.Entry<String,Student> me : entrySet){
        String key = me.getKey();
        Student value = me.getValue();
        System.out.println(key+","value.getName()+","+value.getAge());
    }

5.Map

1)案例：HashMap集合存储学生对象并遍历

需求：创建一个HashMap集合，键是学号（String），值是学生对象（Student）。存储三个键值对元素，并遍历

思路：

1. 定义学生类

2. 创建HashMap集合对象

3. 创建学生对象

4. 把学生添加到集合

5. 遍历集合

   方式1：键找值

   方式2：键值对对象找键和值

public class HashMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String,Student> hm = new HashMap<String,Student>();
        Student s1 = new Student("xiaoguan",21);
        Student s2 = new Student("peiling",21);
        Student s3 = new Student("ling",21);

        hm.put("01",s1);
        hm.put("02",s2);
        hm.put("03",s3);

        //方式1：键找值
        Set<String> keySet = hm.keySet();
        for(String key : keySet){
            Student value = hm.get(key);
            System.out.println(key+","+value.getName()+","+value.getAge());
        }
        System.out.println("--------");

        //方式2：键值对对象找键和值
        Set<Map.Entry<String,Student>> entrySet = hm.entrySet();
        for(Map.Entry<String,Student> me : entrySet){
            String key = me.getKey();
            Student value = me.getValue();
            System.out.println(key+","+value.getName()+","+value.getAge());
        }
    }
}

2)案例：HashMap集合存储学生对象并遍历

需求：创建一个HashMap集合，键是学生对象（Student），值是居住地（String）。存储多个键值对元素，并遍历。要求保证键的唯一性：如果学生对象的成员变量相同，我们就认为是同一个对象

思路：

1. 定义学生类

2. 创建HashMap集合

3. 创建学生对象

4. 把学生添加到集合

5. 遍历集合

6. 在学生类中重写两个方法

   hashCode()

   equals()

public class HashMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Student,String> hm = new HashMap<Student,String>();

        Student s1 = new Student("xiaoguan", 21);
        Student s2 = new Student("peiling", 20);
        Student s3 = new Student("ling", 19);
        Student s4 = new Student("ling", 19);
        hm.put(s1,"昆明");
        hm.put(s2,"成都");
        hm.put(s3,"西安");
        hm.put(s4,"北京");

        Set<Student> keySet = hm.keySet();
        for(Student key : keySet){
            String value = hm.get(key);
            System.out.println(key.getName()+","+key.getAge()+","+value);
        }
    }
}

3)案例：ArrayList集合存储HashMap元素并遍历

需求：创建一个ArrayList集合，存储三个元素，每一个元素都是HashMap，每一个HashMap的键和值都是String，并遍历

思路：

1. 创建ArrayList集合
2. 创建HashMap集合，并添加键值对元素
3. 把HashMap作为元素添加到ArrayList集合
4. 遍历ArrayList集合

public class ArrayListIncludeHashMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<HashMap<String,String>> array = new ArrayList<HashMap<String,String>>();

        HashMap<String,String> hm1 = new HashMap<String,String>();
        hm1.put("孙策","大乔");
        hm1.put("周瑜","小乔");
        array.add(hm1);

        HashMap<String,String> hm2 = new HashMap<String,String>();
        hm2.put("郭靖","黄蓉");
        hm2.put("杨过","小龙女");
        array.add(hm2);

        HashMap<String,String> hm3 = new HashMap<String,String>();
        hm3.put("令狐冲","任盈盈");
        hm3.put("林平之","岳灵珊");
        array.add(hm3);

        for(HashMap<String,String> hm : array){
            Set<String> keySet = hm.keySet();
            for(String key : keySet){
                String value = hm.get(key);
                System.out.println(key+","+value);
            }
        }
    }
}

4)HashMap集合存储ArrayList元素并遍历

需求：创建一个HashMap集合，存储三个键值对元素，每一个键值对元素的键是String，值是ArrayList，每一个ArrayList的元素是String，并遍历

思路：

1. 创建HashMap集合
2. 创建ArrayList集合，并添加元素
3. 把ArrayList作为元素添加到HashMap集合
4. 遍历HashMap集合

public class HashMapIncludeArrayListDemo {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<String,ArrayList<String>> hm = new HashMap<String,ArrayList<String>>();

        ArrayList<String> sgyy = new ArrayList<String>();
        sgyy.add("诸葛亮");
        sgyy.add("赵云");
        hm.put("三国演义",sgyy);

        ArrayList<String> xyj = new ArrayList<String>();
        xyj.add("唐僧");
        xyj.add("孙悟空");
        hm.put("西游记",xyj);

        ArrayList<String> shz = new ArrayList<String>();
        shz.add("武松");
        shz.add("鲁智深");
        hm.put("水浒传",shz);

        Set<String> keySet = hm.keySet();
        for(String key : keySet){
            System.out.println(key+":");
            ArrayList<String> value = hm.get(key);
            for(String s : value){
                System.out.println(s);
            }
        }
    }
}

5)案例：统计字符串中每个字符出现的次数

需求：键盘录入一个字符串，要求统计字符串中每个字符串出现的次数。

思路：

1. 键盘录入一个字符串

2. 创建HashMap集合，键是Character，值是Integer

3. 遍历字符串，得到一个字符

4. 拿得到的每一个字符作为键到HashMap集合中去找对应的值，看其返回值

   如果返回值是null：说明该字符在HashMap集合中不存在，就把该字符作为键，1作为值存储

   如果返回值不是null：说明该字符在HashMap集合中存在，把该值加1，然后重新存储该字符对应的值

5. 遍历HashMap集合，得到键和值，按照要求进行拼接

6. 输出结果

public class HashMapDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入一个字符串：");
        String line = sc.nextLine();

        HashMap<Character,Integer> hm = new HashMap<Character,Integer>();

        for (int i = 0; i < line.length(); i++) {
            char key = line.charAt(i);
            Integer value = hm.get(key);

            if(value == null){
                hm.put(key,1);
            }else{
                value++;
                hm.put(key,value);
            }
        }
        StringBuilder sb = new StringBuilder();

        Set<Character> keySet = hm.keySet();
        for(Character key : keySet){
            Integer value = hm.get(key);
            sb.append(key).append("(").append(value).append(")");
        }
        String result = sb.toString();
        System.out.println(result);
    }
}

6.Collections

1.Collections概述和使用

Collections类的概述

• 是针对集合操作的工具类

Collections类的常用方法

方法名	说明
public static<T extends Comparable<?super T>> void sort(List list)	将指定的列表按升序排序
public static void reverse(List<?> list)	反转指定列表中元素的顺序
public static void shuffle(List<?> list)	使用默认的随机源随机排列指定的列表

public class CollectionsDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

        list.add(10);
        list.add(50);
        list.add(20);
        list.add(40);
        list.add(30);

        System.out.println(list);
        //反转
        Collections.reverse(list);
        System.out.println(list);
        //升序
        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);
        //反转
        Collections.reverse(list);
        System.out.println(list);
        //随机
        Collections.shuffle(list);
        System.out.println(list);
    }
}

2.案例：ArrayList存储学生对象并排序

需求：ArrayList存储学生对象，使用Collections对ArrayList进行排序

要求：按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序

思路：

1. 定义学生类
2. 创建ArrayList集合对象
3. 创建学生对象
4. 把学生添加到集合
5. 使用Collections对ArrayList集合排序
6. 遍历集合

public class CollectionsDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<Student> array = new ArrayList<Student>();

        Student s1 = new Student("xiaoguan", 21);
        Student s2 = new Student("peiling", 21);
        Student s3 = new Student("dandan", 19);
        Student s4 = new Student("moajiang", 22);

        array.add(s1);
        array.add(s2);
        array.add(s3);
        array.add(s4);
        //使用Collections对ArrayList集合排序
        //sort(List<T> list,Comparator<? super T>()
        Collections.sort(array, new Comparator<Student>() {
            @Override
            public int compare(Student s1, Student s2) {
                //按照年龄从小到大排序，年龄相同时，按照姓名的字母顺序排序
                int num = s1.getAge() - s2.getAge();
                int num2 = num == 0 ? s1.getName().compareTo(s2.getName()) : num;
                return num2;
            }
        });
        for(Student s : array){
            System.out.println(s.getName() + "," + s.getAge());
        }
    }
}

3.案例：模拟斗地主

需求：通过程序实现斗地主过程中的洗牌，发牌和看牌

思路：

1. 创建一个牌盒，也就是定义一个集合对象，用ArrayList集合实现
2. 往牌盒里面装牌
3. 洗牌，也就是把牌打散，用Collections的shuffle()方法实现
4. 发牌，也就是遍历集合，给三个玩家发牌
5. 看牌，也就是三个玩家分别遍历自己的牌

public class PockerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> array = new ArrayList<String>();

        String[] colors = {"♦","♣","♥","♠"};
        String[] numbers = {"2","3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K","A"};
        for (String color : colors) {
            for (String number : numbers) {
                array.add(color+number);
            }
        }
        array.add("小王");
        array.add("大王");

        //洗牌：用collections的shuffle()方法实现
        Collections.shuffle(array);

//        System.out.println(array);

        ArrayList<String> fjArray = new ArrayList<String>();
        ArrayList<String> plArray = new ArrayList<String>();
        ArrayList<String> ddArray = new ArrayList<String>();
        ArrayList<String> dpArray = new ArrayList<String>();

        for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
            String pocker = array.get(i);
            if(i >= array.size()-3){
                dpArray.add(pocker);
            }else if(i % 3 ==0){
                fjArray.add(pocker);
            }else if(i % 3 == 1){
                plArray.add(pocker);
            }else if(i % 3 == 2){
                ddArray.add(pocker);
            }
        }
        lookPoker("方俊",fjArray);
        lookPoker("佩铃",plArray);
        lookPoker("蛋蛋",ddArray);
        lookPoker("底牌",dpArray);
    }
    //看牌的方法
    public static void lookPoker(String name ,ArrayList<String> array){
        System.out.print(name+"的牌是：");
        for (String poker : array) {
            System.out.print(poker + " ");
        }
        System.out.println();
    }
}

升级版：对牌进行排序

思路：

1. 创建HashMap，键是编号，值是牌
2. 创建ArrayList，存储编号
3. 创建花色数组和点数数组
4. 从0开始往HashMap里面存储编号，并存储对应的牌。同时往ArrayList里面存储编号
5. 洗牌(洗的是编号)，用Collections的shuffle()方法实现
6. 发牌(发的也是编号，为了保证编号是排序的，创建TreeSet集合接收)
7. 定义方法看牌(遍历TreeSet集合，获取编号，到HashMap集合找对应的牌)
8. 调用看牌方法

public class PokerDemo {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap<Integer,String> hm = new HashMap<Integer,String>();

        ArrayList<Integer> array = new ArrayList<Integer>();

        String[] colors = {"♦","♣","♥","♠"};
        String[] numbers = {"3","4","5","6","7","8","9","10","J","Q","K","A","2"};

        int index = 0;
        for (String number : numbers) {
            for (String color : colors) {
                hm.put(index,color+number);
                array.add(index);
                index++;
            }
        }
        hm.put(index,"小王");
        array.add(index);
        index++;
        hm.put(index,"大王");
        array.add(index);

        Collections.shuffle(array);

        TreeSet<Integer> fjSet = new TreeSet<Integer>();
        TreeSet<Integer> plSet = new TreeSet<Integer>();
        TreeSet<Integer> ddSet = new TreeSet<Integer>();
        TreeSet<Integer> dpSet = new TreeSet<Integer>();

        for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
            int x = array.get(i);
            if(i>=array.size()-3){
                dpSet.add(x);
            }else if(i%3 ==0){
                fjSet.add(x);
            }else if(i % 3 ==1){
                plSet.add(x);
            }else if(i % 3 ==2){
                ddSet.add(x);
            }
        }
        lookPoker("方俊",fjSet,hm);
        lookPoker("佩铃",plSet,hm);
        lookPoker("蛋蛋",ddSet,hm);
        lookPoker("底牌",dpSet,hm);

    }
    public static void lookPoker(String name,TreeSet<Integer> ts,HashMap<Integer,String> hm){
        System.out.print(name+"的牌是：");
        for (Integer key : ts) {
            String poker = hm.get(key);
            System.out.print(poker+" ");
        }
        System.out.println();
    }
}

    Collections.shuffle(array);

    TreeSet<Integer> fjSet = new TreeSet<Integer>();
    TreeSet<Integer> plSet = new TreeSet<Integer>();
    TreeSet<Integer> ddSet = new TreeSet<Integer>();
    TreeSet<Integer> dpSet = new TreeSet<Integer>();

    for (int i = 0; i < array.size(); i++) {
        int x = array.get(i);
        if(i>=array.size()-3){
            dpSet.add(x);
        }else if(i%3 ==0){
            fjSet.add(x);
        }else if(i % 3 ==1){
            plSet.add(x);
        }else if(i % 3 ==2){
            ddSet.add(x);
        }
    }
    lookPoker("方俊",fjSet,hm);
    lookPoker("佩铃",plSet,hm);
    lookPoker("蛋蛋",ddSet,hm);
    lookPoker("底牌",dpSet,hm);

}
public static void lookPoker(String name,TreeSet<Integer> ts,HashMap<Integer,String> hm){
    System.out.print(name+"的牌是：");
    for (Integer key : ts) {
        String poker = hm.get(key);
        System.out.print(poker+" ");
    }
    System.out.println();
}

}