【Java】—— 集合框架：Collections工具类的使用

news2024/11/26 15:25:42

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);
    }
}