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Java 集合(十三):Collections

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Collections工具类提供了大量针对Collection/Map的操作,总体可分为四类,都为静态(static)方法。
测试数据:

private List<String> list = new ArrayList<String>();
        list.add("b张三");
        list.add("d孙六");
        list.add("a李四");
        list.add("e钱七");
        list.add("c赵五");

1、排序操作(主要针对List接口相关的)

  • reverse(List list):反转指定List集合中元素的顺序
  • shuffle(List list):对List中的元素进行随机排序(洗牌)
  • sort(List list):对List里的元素根据自然升序排序
  • sort(List list, Comparator c):自定义比较器进行排序
  • swap(List list, int i, int j):将指定List集合中i处元素和j出元素进行交换
  • rotate(List list, int distance):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
public void testSort() {
        System.out.println("原始顺序:" + list);

        Collections.reverse(list);
        System.out.println("reverse后顺序:" + list);

        Collections.shuffle(list);
        System.out.println("shuffle后顺序:" + list);

        Collections.swap(list, 1, 3);
        System.out.println("swap后顺序:" + list);

        Collections.sort(list);
        System.out.println("sort后顺序:" + list);

        Collections.rotate(list, 1);
        System.out.println("rotate后顺序:" + list);
    }

输出:
原始顺序:[b张三, d孙六, a李四, e钱七, c赵五]
reverse后顺序:[c赵五, e钱七, a李四, d孙六, b张三]
shuffle后顺序:[b张三, c赵五, d孙六, e钱七, a李四]
swap后顺序:[b张三, e钱七, d孙六, c赵五, a李四]
sort后顺序:[a李四, b张三, c赵五, d孙六, e钱七]
rotate后顺序:[e钱七, a李四, b张三, c赵五, d孙六]

  1. 查找和替换(主要针对Collection接口相关)

– binarySearch(List list, Object key):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
– max(Collection coll):返回最大元素
– max(Collection coll, Comparator comp):根据自定义比较器,返回最大元素
– min(Collection coll):返回最小元素
– min(Collection coll, Comparator comp):根据自定义比较器,返回最小元素
– fill(List list, Object obj):使用指定对象填充
– frequency(Collection Object o):返回指定集合中指定对象出现的次数
– replaceAll(List list, Object old, Object new):替换

public void testSearch() {
        System.out.println("给定的list:" + list);
        System.out.println("max:" + Collections.max(list));
        System.out.println("min:" + Collections.min(list));
        System.out.println("frequency:" + Collections.frequency(list, "a李四"));
        Collections.replaceAll(list, "a李四", "aa李四");
        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, "c赵五"));
        Collections.sort(list);
        // sort之后,结果出来了
        System.out.println("binarySearch在sort之后:" + Collections.binarySearch(list, "c赵五"));

        Collections.fill(list, "A");
        System.out.println("fill:" + list);
    }
  1. 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。

特别需要指出的是,在使用迭代方法遍历集合的时候需要手工同步返回的集合。

Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
      ...
  Set s = m.keySet();  // Needn't be in synchronized block
      ...
  synchronized (m) {  // Synchronizing on m, not s!
      Iterator i = s.iterator(); // Must be in synchronized block
      while (i.hasNext())
          foo(i.next());
  }
  1. 设置不可变集合
  • Collections有三类方法可返回一个不可变集合:
  • emptyXxx():返回一个空的不可变的集合对象
  • singletonXxx():返回一个只包含指定对象的,不可变的集合对象。
  • unmodifiableXxx():返回指定集合对象的不可变视图
public void testUnmodifiable() {
        System.out.println("给定的list:" + list);
        List<String> unmodList = Collections.unmodifiableList(list);

        unmodList.add("再加个试试!"); // 抛出:java.lang.UnsupportedOperationException

        // 这一行不会执行了
        System.out.println("新的unmodList:" + unmodList);
    }
  1. 其他

disjoint(Collection<?> c1, Collection<?> c2) – 如果两个指定 collection 中没有相同的元素,则返回 true。

  • . addAll(Collection<? super T> c, T... a) – 一种方便的方式,将所有指定元素添加到指定 collection 中。示范:
    Collections.addAll(flavors, “Peaches ‘n Plutonium”, “Rocky Racoon”);
  • . Comparator<T> reverseOrder(Comparator<T> cmp)– 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()(换句话说,它返回一个比较器,该比较器将强行反转实现 Comparable 接口那些对象 collection 上的自然顺序)。
public void testOther() {
        List<String> list1 = new ArrayList<String>();
        List<String> list2 = new ArrayList<String>();

        // addAll增加变长参数
        Collections.addAll(list1, "大家好", "你好","我也好");
        Collections.addAll(list2, "大家好", "a李四","我也好");

        // disjoint检查两个Collection是否的交集
        boolean b1 = Collections.disjoint(list, list1);
        boolean b2 = Collections.disjoint(list, list2);
        System.out.println(b1 + "\t" + b2);

        // 利用reverseOrder倒序
        Collections.sort(list1, Collections.reverseOrder());
        System.out.println(list1);
    }

输出:
true false
[我也好, 大家好, 你好]

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