Collections

這裡就是簡單介紹一下,之後我推薦第三方的庫,但是對於初學者的我們還是需要了解一下工具類的使用,JDK中提供了一種集合操作的工具類-Collections

public class Collections extends Object
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1.排序操作（主要針對List介面相關）

編號	方法名稱	型別	描述
1	public static void reverse(List<?> list)	普通方法	反轉指定List集合中元素的順序
2	public static void shuffle(List<?> list)	普通方法	對List中的元素進行隨機排序（洗牌）
3	public static void sort(List<T> list)	普通方法	對List裡的元素根據自然升序排序
4	public static void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)	普通方法	自定義比較器進行排序
5	public static void swap(List<?> list, int i, int j)	普通方法	將指定List集合中i處元素和j出元素進行交換
6	public static void rotate(List<?> list,int distance)	普通方法	將所有元素向右移位指定長度，如果distance等於size那麼結果不變

package com.shxt.demo05;

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

public class Demo01 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("A");
        list.add("B");
        list.add("C");
        list.add("D");
        list.add("E");

        //反轉指定List集合中元素的順序
        Collections.reverse(list);
        System.out.println("reverse後的順序:"+list);

        //對List中的元素進行隨機排序（洗牌）
        Collections.shuffle(list);
        System.out.println("shuffle後的順序:"+list);//每次都不一樣

        //對List裡的元素根據自然升序排序
        Collections.sort(list);
        System.out.println("sort後順序：" + list);

        //將指定List集合中i處元素和j出元素進行交換
        Collections.swap(list, 1, 3);
        System.out.println("swap後順序：" + list);

        //將所有元素向右移位指定長度，如果distance等於size那麼結果不變
        Collections.rotate(list, 2);
        System.out.println("rotate後順序：" + list);
    }
}
/*
    執行結果:
        reverse後的順序:[E, D, C, B, A]
        shuffle後的順序:[B, A, E, D, C]
        sort後順序：[A, B, C, D, E]
        swap後順序：[A, D, C, B, E]
        rotate後順序：[B, E, A, D, C]
*/
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2.查詢和替換（主要針對Collection介面相關）

編號	方法名稱	型別	描述
1	public static void binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key)	普通方法	使用二分搜尋法，以獲得指定物件在List中的索引，前提是集合已經排序
2	public static <T extends Object & Comparable<? super T>> T max(Collection<? extends T> coll)	普通方法	返回最大元素
3	public static <T> T max(Collection<? extends T> coll,Comparator<? super T> comp)	普通方法	根據自定義比較器，返回最大元素
4	public static <T extends Object & Comparable<? super T>> T min(Collection<? extends T> coll)	普通方法	返回最小元素
5	public static <T> T min(Collection<? extends T> coll,Comparator<? super T> comp)	普通方法	根據自定義比較器，返回最小元素
6	public static <T> void fill(List<? super T> list, T obj)	普通方法	使用指定元素替換指定列表中的所有元素
7	public static int frequency(Collection<?> c, Object o)	普通方法	返回指定集合中指定物件出現的次數
8	public static <T> boolean replaceAll(List list, T oldVal, T newVal)	普通方法	替換

package com.shxt.demo05;

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

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("A");
        list.add("B");
        list.add("C");
        list.add("C");
        list.add("D");
        list.add("C");
        list.add("C");
        list.add("E");

        System.out.println("max：" + Collections.max(list));
        System.out.println("min：" + Collections.min(list));
        System.out.println("frequency：" + Collections.frequency(list, "C"));

        Collections.replaceAll(list, "C", "HanPang");
        System.out.println("replaceAll之後：" + list);

        // 如果binarySearch的物件沒有排序的話，搜尋結果是不確定的
        System.out.println("binarySearch在sort之前：" + Collections.binarySearch(list, "E"));
        Collections.sort(list);
        // sort之後，結果出來了
        System.out.println("排序後的結果：" + list);
        System.out.println("binarySearch在sort之後：" + Collections.binarySearch(list, "E"));

        Collections.fill(list, "^_^");
        System.out.println("fill：" + list);


    }
}
/*
    執行結果:
        max：E
        min：A
        frequency：4
        replaceAll之後：[A, B, HanPang, HanPang, D, HanPang, HanPang, E]
        binarySearch在sort之前：-3
        排序後的結果：[A, B, D, E, HanPang, HanPang, HanPang, HanPang]
        binarySearch在sort之後：3
        fill：[^_^, ^_^, ^_^, ^_^, ^_^, ^_^, ^_^, ^_^]
*/
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3.其他方法

編號	方法名稱	型別	描述
1	public static boolean disjoint(Collection c1, Collection c2)	普通方法	如果兩個指定 collection 中沒有相同的元素，則返回 true。
2	public static <T> boolean addAll(Collection<? super T> c, T... elements)	普通方法	一種方便的方式，將所有指定元素新增到指定 collection 中
3	public static <T> Comparator<T> reverseOrder()	普通方法	返回一個比較器，它強行反轉指定比較器的順序。如果指定比較器為 null，則此方法等同於 reverseOrder()

package com.shxt.demo05;

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

public class Demo03 {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("悟空");
        list.add("悟能");
        list.add("悟淨");

        List<String> list1 = new ArrayList<>();
        List<String> list2 = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(list1,"林沖","宋江","吳用","悟能");
        Collections.addAll(list2,"林黛玉","賈寶玉","薛寶釵");

        //disjoint檢查兩個Collection是否的交集
        boolean flag1 = Collections.disjoint(list,list1);
        boolean flag2 = Collections.disjoint(list,list2);
        System.out.println("list和list1交集結果:"+flag1);
        System.out.println("list和list2交集結果:"+flag2);

        // 利用reverseOrder倒序
        Collections.sort(list1, Collections.reverseOrder());
        System.out.println(list1);

    }
}
/*
    執行結果:
        list和list1交集結果:false
        list和list2交集結果:true
        [林沖, 悟能, 宋江, 吳用]

*/
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分割線:方法量力而為

4.設定不可變集合

何為“不可變”，無法修改返回容器的內容，注意，這裡指的是無法直接通過set或者add方法修改容器內reference的指向，而不是禁止reference指向內容的修改。

為什麼要使用不可變集合?

當物件被不可信的庫呼叫時,不可變形式是安全的;
不可變物件被多個執行緒呼叫時,不存在競態條件問題
不可變集合不需要考慮變化,因此可以節省時間和空間。所有不可變的集合都比它們的可變形式有更好的記憶體利用率(分析和測試細節);
不可變物件因為有固定不變,可以作為常量來安全使用。

編號	方法名稱	型別	描述
1	emptyXxx()開頭的方法	普通方法	返回一個空的不可變的集合物件(LIst/Map/Set)
2	singletonXxx()開頭的方法	普通方法	返回一個只包含指定物件的，不可變的集合物件。
3	unmodifiableXxx()開頭的方法	普通方法	返回指定集合物件的不可變檢視

package com.shxt.demo05;

import java.util.*;

public class Demo04 {
    public static void main(String[] args) {
        //建立一個空的，不可改變的List物件
        List<?> list = Collections.emptyList();
        System.out.println(list);
        //建立一個只有一個元素，且不可改變的map物件
        Map<String,String> map = Collections.singletonMap("name","悟空");
        System.out.println(map);
        //建立一個普通的Map物件
        Map<String,Integer> scores= new HashMap<String,Integer>();
        scores.put("英語", 85);
        scores.put("數學", 88);
        //返回普通的Map物件對應的不可變的版本
        Map<String,Integer> unmodifiaMap= Collections.unmodifiableMap(scores);
        //若在不可變的版本中繼續新增資料則會丟擲UnsupportedOperationException異常
        unmodifiaMap.put("Java",99);
    }
}
/*
    執行結果:
        []
        {name=悟空}
        Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
            at java.util.Collections$UnmodifiableMap.put(Collections.java:1457)
            at com.shxt.demo05.Demo04.main(Demo04.java:20)

*/
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5.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物件對應的同步物件，從而解決多執行緒併發訪問集合時執行緒的安全問題。HashSet、ArrayList、HashMap都是執行緒不安全的，如果需要考慮同步，則使用這些方法。這些方法主要有：synchronizedSet、synchronizedSortedSet、synchronizedList、synchronizedMap、synchronizedSortedMap。

編號	方法名稱	型別	描述
1	public static Collection synchronizedCollection(Collection c)	普通方法	返回指定 Collection 支援的同步（執行緒安全的）Collection
2	public static List synchronizedList(List list)	普通方法	返回指定列表支援的同步（執行緒安全的）列表
3	public static Map synchronizedMap(Map m)	普通方法	返回由指定對映支援的同步（執行緒安全的）對映
4	public static Set synchronizedSet(Set s)	普通方法	返回指定 Set 支援的同步（執行緒安全的）Set

package com.shxt.demo05;

import java.util.*;

public class Demo05 {
    public static void main(String[] args) {
        //下面程式建立4個同步的集合物件
        Collection c= Collections.synchronizedCollection(new ArrayList());
        List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
        Set s= Collections.synchronizedSet(new HashSet());
        Map m= Collections.synchronizedMap(new HashMap());
    }
}
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目前簡單瞭解一下,以後我們還會學習google開源的庫Guava

6.java.util.Collection和java.util.Collections區別

java.util.Collection 是一個集合介面（集合類的一個頂級介面）。它提供了對集合物件進行基本操作的通用介面方法。Collection介面在Java 類庫中有很多具體的實現。Collection介面的意義是為各種具體的集合提供了最大化的統一操作方式，其直接繼承介面有List與Set。
java.util.Collections 是一個包裝類（工具類/幫助類）。它包含有各種有關集合操作的靜態多型方法。此類不能例項化，就像一個工具類，用於對集合中元素進行排序、搜尋以及執行緒安全等各種操作，服務於Java的Collection框架。

JavaSE基礎:Collections工具類