操作系统的工具类Collections

一 Collections介绍

1 Java提供了一个操作Set、List和Map等集合的工具类：Collections，该工具类里提供了大量方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作。

2 Collections还提供了将集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法。

二排序操作

1 代码示例

import java.util.*;

public class SortTest
{
	public static void main(String[] args)
	{
		ArrayList nums = new ArrayList();
		nums.add(2);
		nums.add(-5);
		nums.add(3);
		nums.add(10);
		System.out.println(nums); // 输出:[2, -5, 3, 10]
		Collections.reverse(nums); // 将List集合元素的次序反转
		System.out.println(nums); // 输出:[10, 3, -5, 2]
		Collections.sort(nums); // 将List集合元素的按自然顺序排序
		System.out.println(nums); // 输出:[-5, 2, 3,10]
		Collections.shuffle(nums); // 将List集合元素的按随机顺序排序
		System.out.println(nums); // 每次输出的次序不固定
	}
}

2 运行结果

[2, -5, 3, 10]
[10, 3, -5, 2]
[-5, 2, 3, 10]
[-5, 10, 3, 2]

3 代码说明

上面代码演示了Collections类常用的排序操作。

三查找和替换操作

1 代码示例

import java.util.*;

public class SearchTest
{
	public static void main(String[] args)
	{
		ArrayList nums = new ArrayList();
		nums.add(2);
		nums.add(-5);
		nums.add(3);
		nums.add(10);
		System.out.println(nums); // 输出:[2, -5, 3, 10]
		System.out.println(Collections.max(nums)); // 输出最大元素，将输出13
		System.out.println(Collections.min(nums)); // 输出最小元素，将输出-5
		Collections.replaceAll(nums , 10 , 1); // 将nums中的0使用1来代替
		System.out.println(nums); // 输出:[2, -5, 3, 1]
		// 判断-5在List集合中出现的次数，返回1
		System.out.println(Collections.frequency(nums , -5));
		Collections.sort(nums); // 对nums集合排序
		System.out.println(nums); // 输出:[-5, 1,2, 3]
		//只有排序后的List集合才可用二分法查询，输出3
		System.out.println(Collections.binarySearch(nums , 3));
	}
}

2 运行结果

[2, -5, 3, 10]
10
-5
[2, -5, 3, 1]
1
[-5, 1, 2, 3]
3

3 代码说明

上面代码演示了Collections工具类的查找和替换操作。

四同步操作

1 代码示例

import java.util.*;

public class SynchronizedTest
{
	public static void main(String[] args)
	{
		// 下面程序创建了四个线程安全的集合对象
		Collection c = Collections.synchronizedCollection(new ArrayList());
		List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList());
		Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet());
		Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap());
	}
}

2 代码说明

在上面代码中，直接将新创建的集合对象传给了Collections的synchronizedXxx方法，这样就可以直接获取List，Set，Map的线程安全版本。

五设置不可变集合

1 代码示例

import java.util.*;

public class UnmodifiableTest
{
	public static void main(String[] args)
	{
		// 创建一个空的、不可改变的List对象
		List unmodifiableList = Collections.emptyList();
		// 创建一个只有一个元素，且不可改变的Set对象
		Set unmodifiableSet = Collections.singleton("疯狂Java讲义");
		// 创建一个普通Map对象
		Map scores = new HashMap();
		scores.put("语文" , 80);
		scores.put("Java" , 82);
		// 返回普通Map对象对应的不可变版本
		Map unmodifiableMap = Collections.unmodifiableMap(scores);
		// 下面任意一行代码都将引发UnsupportedOperationException异常
		unmodifiableList.add("测试元素");   //①
		unmodifiableSet.add("测试元素");    //②
		unmodifiableMap.put("语文" , 90);   //③
	}
}

2 运行结果

E:\test\Java\Java8\Collections\src>java UnmodifiableTest
Exception in thread "main" java.lang.UnsupportedOperationException
        at java.util.AbstractList.add(Unknown Source)
        at java.util.AbstractList.add(Unknown Source)
        at UnmodifiableTest.main(UnmodifiableTest.java:20)

3 代码说明

最后3行代码试图修改集合元素，都会引发UnsupportedOperationException异常。

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