【Java】—— 集合框架：Collections工具类的使用

news2024/10/5 16:55:45

目录

7. Collections工具类

7.1 常用方法

7.2 举例

7.3 练习

7. Collections工具类

        参考操作数组的工具类：Arrays，Collections 是一个操作 Set、List 和 Map 等集合的工具类。

7.1 常用方法

        Collections 中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作，还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法（均为static方法）：

排序操作：

  • reverse(List)：反转 List 中元素的顺序

  • shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序

  • sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序

  • sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序

  • swap(List，int， int)：将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换

查找

  • Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素

  • Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素

  • Object min(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最小元素

  • Object min(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最小元素

  • int binarySearch(List list,T key)在List集合中查找某个元素的下标，但是List的元素必须是T或T的子类对象，而且必须是可比较大小的，即支持自然排序的。而且集合也事先必须是有序的，否则结果不确定。

  • int binarySearch(List list,T key,Comparator c)在List集合中查找某个元素的下标，但是List的元素必须是T或T的子类对象，而且集合也事先必须是按照c比较器规则进行排序过的，否则结果不确定。

  • int frequency(Collection c，Object o)：返回指定集合中指定元素的出现次数

复制、替换

  • void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中

  • boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换 List 对象的所有旧值

  • 提供了多个unmodifiableXxx()方法，该方法返回指定 Xxx的不可修改的视图。

添加

  • boolean addAll(Collection c,T... elements)将所有指定元素添加到指定 collection 中。

同步

  • Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法，该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题：

7.2 举例

import org.junit.Test;

import java.text.Collator;
import java.util.*;

public class TestCollections {
    @Test
    public void test01(){
        /*
        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。Collection的集合的元素类型必须>=T类型
        */
        Collection<Object> coll = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(coll, "hello","java");
        Collections.addAll(coll, 1,2,3,4);

        Collection<String> coll2 = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(coll2, "hello","java");
        //Collections.addAll(coll2, 1,2,3,4);//String和Integer之间没有父子类关系
    }

	@Test
    public void test02(){
/*
 * public static <T extends Object & Comparable<? super T>> T max(Collection<? extends T> coll)
 * 在coll集合中找出最大的元素，集合中的对象必须是T或T的子类对象，而且支持自然排序
*  
*  public static <T> T max(Collection<? extends T> coll,Comparator<? super T> comp)
*  在coll集合中找出最大的元素，集合中的对象必须是T或T的子类对象，按照比较器comp找出最大者
*
*/
        List<Man> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Man("张三",23));
        list.add(new Man("李四",24));
        list.add(new Man("王五",25));

        /*
         * Man max = Collections.max(list);//要求Man实现Comparable接口，或者父类实现
         * System.out.println(max);
         */

        Man max = Collections.max(list, new Comparator<Man>() {
            @Override
            public int compare(Man o1, Man o2) {
                return o2.getAge()-o2.getAge();
            }
        });
        System.out.println(max);
    }

	@Test
    public void test03(){
        /*
         * public static void reverse(List<?> list)
         * 反转指定列表List中元素的顺序。
         */
        List<String> list = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(list,"hello","java","world");
        System.out.println(list);

        Collections.reverse(list);
        System.out.println(list);
    }
	@Test
    public void test04(){
        /*
         * public static void shuffle(List<?> list) 
         * List 集合元素进行随机排序，类似洗牌，打乱顺序
         */
        List<String> list = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(list,"hello","java","world");

        Collections.shuffle(list);
        System.out.println(list);
    }
	@Test
    public void test05() {
        /*
         * public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list)
         * 根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
         *
         * public static <T> void sort(List<T> list,Comparator<? super T> c)
         * 根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
         */
        List<Man> list = new ArrayList<>();
        list.add(new Man("张三",23));
        list.add(new Man("李四",24));
        list.add(new Man("王五",25));

        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);

        Collections.sort(list, new Comparator<Man>() {
            @Override
            public int compare(Man o1, Man o2) {
                return Collator.getInstance(Locale.CHINA).compare(o1.getName(),o2.getName());
            }
        });
        System.out.println(list);
    }
	@Test
    public void test06(){
        /*
         * public static void swap(List<?> list,int i,int j)
         * 将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换
         */
        List<String> list = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(list,"hello","java","world");

        Collections.swap(list,0,2);
        System.out.println(list);
    }
	@Test
    public void test07(){
        /*
         * public static int frequency(Collection<?> c,Object o)
         * 返回指定集合中指定元素的出现次数
         */
        List<String> list = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(list,"hello","java","world","hello","hello");
        int count = Collections.frequency(list, "hello");
        System.out.println("count = " + count);
    }
	@Test
    public void test08(){
        /*
         * public static <T> void copy(List<? super T> dest,List<? extends T> src)
         * 将src中的内容复制到dest中
         */
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        for(int i=1; i<=5; i++){//1-5
            list.add(i);
        }

        List<Integer> list2 = new ArrayList<>();
        for(int i=11; i<=13; i++){//11-13
            list2.add(i);
        }

        Collections.copy(list, list2);
        System.out.println(list);

        List<Integer> list3 = new ArrayList<>();
        for(int i=11; i<=20; i++){//11-20
            list3.add(i);
        }
		//java.lang.IndexOutOfBoundsException: Source does not fit in dest
        //Collections.copy(list, list3);
        //System.out.println(list);

    }
	
	@Test
    public void test09(){
        /*
         * public static <T> boolean replaceAll(List<T> list，T oldVal，T newVal)
         * 使用新值替换 List 对象的所有旧值
         */
        List<String> list = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(list,"hello","java","world","hello","hello");

        Collections.replaceAll(list, "hello","song");
        System.out.println(list);
    }
}

7.3 练习

练习1：模拟斗地主洗牌和发牌，牌没有排序。牌没有排序，注意不要忘了大小王。

提示：考查HashMap、TreeSet、ArrayList、Collections

代码示例：

package exer4;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;

/**
 * ClassName:IntelliJ IDEA
 * Description:
 *      模拟斗地主洗牌和发牌并对牌进行排序的代码实现。牌没有排序，注意不要忘了大小王。
 *
 * @Author zyjstart
 * @Create:2024/10/5 12:05
 */
public class PoKerTest {
    public static void main(String[] args) {

        // 1、组成一副扑克牌
        String[] num = {"A", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9", "10", "J", "Q", "K"};
        String[] color = {"方片♦", "梅花♣", "红桃♥", "黑桃♠"};
        ArrayList poker = new ArrayList();

        for (int i = 0; i < color.length; i++) {
            for (int j = 0; j < num.length; j++) {
                poker.add(color[i] + " " + num[j]);
            }
        }
        // 添加大小王
        poker.add("小王");
        poker.add("大王");

        //2、洗牌，将数据打乱
        Collections.shuffle(poker);

        //3、发牌
        //3.1、创建3个角色和1个底牌对应的4个ArrayList
        ArrayList tom = new ArrayList();
        ArrayList jerry = new ArrayList();
        ArrayList me = new ArrayList();
        ArrayList lastGards = new ArrayList();

        for (int i = 0; i < poker.size(); i++) {
            if (i >= poker.size() - 3){     //后3张给底牌
                lastGards.add(poker.get(i));
            }else if (i % 3 == 0){          // 给tom
                tom.add(poker.get(i));
            }else if (i % 3 == 1){          // 给jerry
                jerry.add(poker.get(i));
            }else if (i % 3 == 2){          // 给自己
                me.add(poker.get(i));
            }
        }

        //3.2、遍历显示4个ArrayList
        System.out.println("tom:");
        System.out.println(tom);
        System.out.println("jerry:");
        System.out.println(jerry);
        System.out.println("me:");
        System.out.println(me);
        System.out.println("lastGards:");
        System.out.println(lastGards);
    }
}

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