集合：Collections工具类方法

Java：集合，Collections工具类用法

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

1. 排序操作（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里的元素根据自然升序排序
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)：将所有元素向右移位指定长度，如果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

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]

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，以获得指定对象在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之后：" + list);

// 如果binarySearch的对象没有排序的话，搜索结果是不确定的
System.out.println("binarySearch在sort之前：" + Collections.binarySearch(list, "c赵五"));
Collections.sort(list);
// sort之后，结果出来了
System.out.println("binarySearch在sort之后：" + Collections.binarySearch(list, "c赵五"));

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

输出

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之后：[b张三, d孙六, aa李四, e钱七, c赵五]

binarySearch在sort之前：-4

binarySearch在sort之后：2

fill：[A, A, A, A, A]

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，如果需要考虑同步，则使用这些方法。这些方法主要有：synchronizedSet、synchronizedSortedSet、synchronizedList、synchronizedMap、synchronizedSortedMap。

特别需要指出的是，在使用迭代方法遍历集合时需要手工同步返回的集合。

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：

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

disjoint(Collection<?> c1, Collection<?> c2) - 如果两个指定 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，将所有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。如果指定比较器为 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 上的自然顺序）。

public void testOther() {
List<String> list1 = new ArrayList<String>();
List<String> list2 = new ArrayList<String>();

// addAll增加变长参数
Collections.addAll(list1, "大家好", "你好","我也好");
Collections.addAll(list2, "大家好", "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

true false

[我也好, 大家好, 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之后：" + list);

// 如果binarySearch的对象没有排序的话，搜索结果是不确定的
System.out.println("binarySearch在sort之前：" + Collections.binarySearch(list, "c赵五"));
Collections.sort(list);
// sort之后，结果出来了
System.out.println("binarySearch在sort之后：" + 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增加变长参数
Collections.addAll(list1, "大家好", "你好","我也好");
Collections.addAll(list2, "大家好", "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);
}
}