Java：集合，Collections工具類用法

時間 2019-12-20

原文原文鏈接

Collections工具類提供了大量針對Collection/Map的操做，整體可分爲四類，都爲靜態（static）方法：java

1. 排序操做（主要針對List接口相關）

reverse(List list)：反轉指定List集合中元素的順序
shuffle(List list)：對List中的元素進行隨機排序（洗牌）
sort(List list)：對List裏的元素根據天然升序排序
sort(List list, Comparator c)：自定義比較器進行排序
swap(List list, int i, int j)：將指定List集合中i處元素和j出元素進行交換
rotate(List list, int distance)：將全部元素向右移位指定長度，若是distance等於size那麼結果不變

    public void testSort() {
        System.out.println("原始順序：" + list);
        
        Collections.reverse(list);
        System.out.println("reverse後順序：" + list);

        Collections.shuffle(list);
        System.out.println("shuffle後順序：" + list);
        
        Collections.swap(list, 1, 3);
        System.out.println("swap後順序：" + list);

        Collections.sort(list);
        System.out.println("sort後順序：" + list);

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

輸出安全

原始順序：[b張三, d孫六, a李四, e錢七, c趙五]
reverse後順序：[c趙五, e錢七, a李四, d孫六, b張三]
shuffle後順序：[b張三, c趙五, d孫六, e錢七, a李四]
swap後順序：[b張三, e錢七, d孫六, c趙五, a李四]
sort後順序：[a李四, b張三, c趙五, d孫六, e錢七]
rotate後順序：[e錢七, a李四, b張三, c趙五, d孫六]多線程

2. 查找和替換（主要針對Collection接口相關）

binarySearch(List list, Object key)：使用二分搜索法，以得到指定對象在List中的索引，前提是集合已經排序
max(Collection coll)：返回最大元素
max(Collection coll, Comparator comp)：根據自定義比較器，返回最大元素
min(Collection coll)：返回最小元素
min(Collection coll, Comparator comp)：根據自定義比較器，返回最小元素
fill(List list, Object obj)：使用指定對象填充
frequency(Collection Object o)：返回指定集合中指定對象出現的次數
replaceAll(List list, Object old, Object new)：替換

    public void testSearch() {
        System.out.println("給定的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以後：" + list);
        
        // 若是binarySearch的對象沒有排序的話，搜索結果是不肯定的
        System.out.println("binarySearch在sort以前：" + Collections.binarySearch(list, "c趙五"));
        Collections.sort(list);
        // sort以後，結果出來了
        System.out.println("binarySearch在sort以後：" + Collections.binarySearch(list, "c趙五"));

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

輸出併發

給定的list：[b張三, d孫六, a李四, e錢七, c趙五]
max：e錢七
min：a李四
frequency：1
replaceAll以後：[b張三, d孫六, aa李四, e錢七, c趙五]
binarySearch在sort以前：-4
binarySearch在sort以後：2
fill：[A, A, A, A, A]ide

3. 同步控制

Collections工具類中提供了多個synchronizedXxx方法，該方法返回指定集合對象對應的同步對象，從而解決多線程併發訪問集合時線程的安全問題。HashSet、ArrayList、HashMap都是線程不安全的，若是須要考慮同步，則使用這些方法。這些方法主要有：synchronizedSet、synchronizedSortedSet、synchronizedList、synchronizedMap、synchronizedSortedMap。工具

特別須要指出的是，在使用迭代方法遍歷集合時須要手工同步返回的集合。測試

  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. 設置不可變集合

Collections有三類方法可返回一個不可變集合：spa

emptyXxx()：返回一個空的不可變的集合對象
singletonXxx()：返回一個只包含指定對象的，不可變的集合對象。
unmodifiableXxx()：返回指定集合對象的不可變視圖

    public void testUnmodifiable() {
        System.out.println("給定的list：" + list);
        List<String> unmodList = Collections.unmodifiableList(list);
        
        unmodList.add("再加個試試！"); // 拋出：java.lang.UnsupportedOperationException
        
        // 這一行不會執行了
        System.out.println("新的unmodList：" + unmodList);
    }

5. 其它線程

disjoint(Collection<?> c1, Collection<?> c2) - 若是兩個指定 collection 中沒有相同的元素，則返回 true。
addAll(Collection<? super T> c, T... a) - 一種方便的方式，將全部指定元素添加到指定 collection 中。示範：
Collections.addAll(flavors, "Peaches 'n Plutonium", "Rocky Racoon");
Comparator<T> reverseOrder(Comparator<T> cmp) - 返回一個比較器，它強行反轉指定比較器的順序。若是指定比較器爲 null，則此方法等同於 reverseOrder()（換句話說，它返回一個比較器，該比較器將強行反轉實現 Comparable 接口那些對象 collection 上的天然順序）。

public void testOther() {
        List<String> list1 = new ArrayList<String>();
        List<String> list2 = new ArrayList<String>();
        
        // addAll增長變長參數
        Collections.addAll(list1, "你們好", "你好","我也好");
        Collections.addAll(list2, "你們好", "a李四","我也好");
        
        // disjoint檢查兩個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);
    }

輸出code

true false
[我也好, 你們好, 你好]

6. 完整代碼

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() {
        // 準備測試數據
        list.add("b張三");
        list.add("d孫六");
        list.add("a李四");
        list.add("e錢七");
        list.add("c趙五");
    }
    
    @Test
    public void testUnmodifiable() {
        System.out.println("給定的list：" + list);
        List<String> unmodList = Collections.unmodifiableList(list);
        
        unmodList.add("再加個試試！"); // 拋出：java.lang.UnsupportedOperationException
        
        // 這一行不會執行了
        System.out.println("新的unmodList：" + unmodList);
    }
    
    @Test
    public void testSort() {
        System.out.println("原始順序：" + list);
        
        Collections.reverse(list);
        System.out.println("reverse後順序：" + list);

        Collections.shuffle(list);
        System.out.println("shuffle後順序：" + list);
        
        Collections.swap(list, 1, 3);
        System.out.println("swap後順序：" + list);

        Collections.sort(list);
        System.out.println("sort後順序：" + list);

        Collections.rotate(list, 1);
        System.out.println("rotate後順序：" + list);
    }
    
    @Test
    public void testSearch() {
        System.out.println("給定的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以後：" + list);
        
        // 若是binarySearch的對象沒有排序的話，搜索結果是不肯定的
        System.out.println("binarySearch在sort以前：" + Collections.binarySearch(list, "c趙五"));
        Collections.sort(list);
        // sort以後，結果出來了
        System.out.println("binarySearch在sort以後：" + Collections.binarySearch(list, "c趙五"));

        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增長變長參數
        Collections.addAll(list1, "你們好", "你好","我也好");
        Collections.addAll(list2, "你們好", "a李四","我也好");
        
        // disjoint檢查兩個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);
    }
}