Java：集合，Collections工具类用法

时间 2019-12-20

原文原文链接

Collections工具类提供了大量针对Collection/Map的操做，整体可分为四类，都为静态（static）方法：java

1. 排序操做（主要针对List接口相关）

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里的元素根据天然升序排序
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)：将全部元素向右移位指定长度，若是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);
    }

输出安全

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]多线程

2. 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，以得到指定对象在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以后：" + list);
        
        // 若是binarySearch的对象没有排序的话，搜索结果是不肯定的
        System.out.println("binarySearch在sort以前：" + Collections.binarySearch(list, "c赵五"));
        Collections.sort(list);
        // sort以后，结果出来了
        System.out.println("binarySearch在sort以后：" + Collections.binarySearch(list, "c赵五"));

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

输出并发

给定的list：[b张三, d孙六, a李四, e钱七, c赵五]
max：e钱七
min：a李四
frequency：1
replaceAll以后：[b张三, d孙六, aa李四, e钱七, c赵五]
binarySearch在sort以前：-4
binarySearch在sort以后：2
fill：[A, A, A, A, A]ide

3. 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，若是须要考虑同步，则使用这些方法。这些方法主要有：synchronizedSet、synchronizedSortedSet、synchronizedList、synchronizedMap、synchronizedSortedMap。工具

特别须要指出的是，在使用迭代方法遍历集合时须要手工同步返回的集合。测试

  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());
  }

4. 设置不可变集合

Collections有三类方法可返回一个不可变集合：spa

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);
    }

5. 其它线程

disjoint(Collection<?> c1, Collection<?> c2) - 若是两个指定 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，将全部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。若是指定比较器为 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 上的天然顺序）。

public void testOther() {
        List<String> list1 = new ArrayList<String>();
        List<String> list2 = new ArrayList<String>();
        
        // addAll增长变长参数
        Collections.addAll(list1, "你们好", "你好","我也好");
        Collections.addAll(list2, "你们好", "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code

true false
[我也好, 你们好, 你好]

6. 完整代码

package com.clzhang.sample.collections;

import java.util.*;

import org.junit.Before;
import org.junit.Test;

public class CollectionsTest {
    private List<String> list = new ArrayList<String>();

    @Before
    public void init() {
        // 准备测试数据
        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");
    }
    
    @Test
    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);
    }
    
    @Test
    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);
    }
    
    @Test
    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以后：" + list);
        
        // 若是binarySearch的对象没有排序的话，搜索结果是不肯定的
        System.out.println("binarySearch在sort以前：" + Collections.binarySearch(list, "c赵五"));
        Collections.sort(list);
        // sort以后，结果出来了
        System.out.println("binarySearch在sort以后：" + Collections.binarySearch(list, "c赵五"));

        Collections.fill(list, "A");
        System.out.println("fill：" + list);
    }
    
    @Test
    public void testOther() {
        List<String> list1 = new ArrayList<String>();
        List<String> list2 = new ArrayList<String>();
        
        // addAll增长变长参数
        Collections.addAll(list1, "你们好", "你好","我也好");
        Collections.addAll(list2, "你们好", "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);
    }
}

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