Java常用类（五）之集合工具类Collections
前言
Java提供了一个操作Set、List和Map等集合的工具类：Collections，该工具类提供了大量方法对集合进行排序、查询和修改等操作，
还提供了将集合对象置为不可变、对集合对象实现同步控制等方法。
这个类不需要创建对象，内部提供的都是静态方法。
api中的介绍：
二、排序操作
2.1、方法
1）static void reverse(List<?> list):
反转列表中元素的顺序。
2）static void shuffle(List<?> list) :
对List集合元素进行随机排序。
3） static 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
4）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。
5）static void swap(List<?> list, int i, int j)
在指定List的指定位置i,j处交换元素。
6）static void rotate(List<?> list, int distance)
当distance为正数时，将List集合的后distance个元素“整体”移到前面；当distance为负数时，将list集合的前distance个元素“整体”移到后边。该方法不会改变集合的长度。
2.2、实例使用排序操作
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);
//输出：[3, -2, 9, 5, -1, 6]
System.out.println(list);
//集合元素的次序反转
Collections.reverse(list);
//输出：[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);
//根据下标进行交换
Collections.swap(list, 2, 5);
//输出：[-2, -1, 9, 5, 6, 3]
System.out.println(list);
/*//随机排序
Collections.shuffle(list);
//每次输出的次序不固定
System.out.println(list);*/
//后两个整体移动到前边
Collections.rotate(list, 2);
//输出：[6, 9, -2, -1, 3, 5]
System.out.println(list);
}
}
三、查找、替换操作
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，以获得指定对象在List集合中的索引。
注意：此前必须保证List集合中的元素已经处于有序状态。
2）static Object max(Collection coll)
根据元素的自然顺序，返回给定collection 的最大元素。
3）static Object max(Collection coll,Comparator comp):
根据指定比较器产生的顺序，返回给定 collection 的最大元素。
4）static Object min(Collection coll):
根据元素的自然顺序，返回给定collection 的最小元素。
5）static Object min(Collection coll,Comparator comp):
根据指定比较器产生的顺序，返回给定 collection 的最小元素。
6） static <T> void fill(List<? super T> list, T obj) :
使用指定元素替换指定列表中的所有元素。
7）static int frequency(Collection<?> c, Object o)
返回指定 collection 中等于指定对象的出现次数。
8）static int indexOfSubList(List<?> source, List<?> target) :
返回指定源列表中第一次出现指定目标列表的起始位置；如果没有出现这样的列表，则返回 -1。
9）static int lastIndexOfSubList(List<?> source, List<?> target)
返回指定源列表中最后一次出现指定目标列表的起始位置；如果没有出现这样的列表，则返回 -1。
10）static <T> boolean replaceAll(List<T> list, T oldVal, T newVal)
使用一个新值替换List对象的所有旧值oldVal
3.2、实例使用查找、替换操作
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);
//输出最大元素9
System.out.println(Collections.max(list));
//输出最小元素：-2
System.out.println(Collections.min(list));
//将list中的-2用1来代替
System.out.println(Collections.replaceAll(list, -2, 1));
//[3, 1, 9, 5, -1, 6]
System.out.println(list);
list.add(9);
//判断9在集合中出现的次数，返回2
System.out.println(Collections.frequency(list, 9));
//对集合进行排序
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询，输出2
System.out.println(Collections.binarySearch(list, 3));
}
}
四、同步控制
Collectons提供了多个synchronizedXxx()方法·，该方法可以将指定集合包装成线程同步的集合，从而解决多线程并发访问集合时的线程安全问题。
正如前面介绍的HashSet，TreeSet，arrayList,LinkedList,HashMap,TreeMap都是线程不安全的。Collections提供了多个静态方法可以把他们包装成线程同步的集合。
4.1、方法
1）static <T> Collection<T> synchronizedCollection(Collection<T> c)
返回指定 collection 支持的同步（线程安全的）collection。
2）static <T> List<T> synchronizedList(List<T> list)
返回指定列表支持的同步（线程安全的）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（线程安全的）映射。
4）static <T> Set<T> synchronizedSet(Set<T> s)
返回指定 set 支持的同步（线程安全的）set。
4.2、实例
import java.util.*;public class TestSynchronized
{
public static void main(String[] args)
{
//下面程序创建了四个同步的集合对象
Collection c = Collections.synchronizedCollection(new ArrayList());
List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet());
Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
}
}
五、Collesction设置不可变集合
5.1、方法
1）emptyXxx()
返回一个空的、不可变的集合对象，此处的集合既可以是List，也可以是Set，还可以是Map。
2）singletonXxx():
返回一个只包含指定对象（只有一个或一个元素）的不可变的集合对象，此处的集合可以是：List，Set，Map。
3）unmodifiableXxx():
返回指定集合对象的不可变视图，此处的集合可以是：List，Set，Map。
上面三类方法的参数是原有的集合对象，返回值是该集合的”只读“版本。
5.2、实例
import java.util.*;public class TestUnmodifiable
{
public static void main(String[] args)
{
//创建一个空的、不可改变的List对象
List<String> unmodifiableList = Collections.emptyList();
//unmodifiableList.add("java"); //添加出现异常：java.lang.UnsupportedOperationException
System.out.println(unmodifiableList);// []
//创建一个只有一个元素，且不可改变的Set对象
Set unmodifiableSet = Collections.singleton("Struts2权威指南");//[Struts2权威指南]
System.out.println(unmodifiableSet);
//创建一个普通Map对象
Map scores = new HashMap();
scores.put("语文" , 80);
scores.put("Java" , 82);
//返回普通Map对象对应的不可变版本
Map unmodifiableMap = Collections.unmodifiableMap(scores);
//下面任意一行代码都将引发UnsupportedOperationException异常
unmodifiableList.add("测试元素");
unmodifiableSet.add("测试元素");
unmodifiableMap.put("语文",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)
将所有指定元素添加到指定 collection 中。可以分别指定要添加的元素，或者将它们指定为一个数组。此便捷方法的行为与 c.addAll(Arrays.asList(elements)) 的行为是相同的，
但在大多数实现下，此方法运行起来可能要快得多。
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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