Collections类操作集合详解
Collections 類是 Java 提供的一個(gè)操作 Set、List 和 Map 等集合的工具類。Collections 類提供了許多操作集合的靜態(tài)方法,借助這些靜態(tài)方法可以實(shí)現(xiàn)集合元素的排序、查找替換和復(fù)制等操作。
排序(正向和逆向)
Collections 提供了如下方法用于對(duì) List 集合元素進(jìn)行排序。
void reverse(List list):對(duì)指定 List 集合元素進(jìn)行逆向排序。void shuffle(List list):對(duì) List 集合元素進(jìn)行隨機(jī)排序(shuffle 方法模擬了“洗牌”動(dòng)作)。void sort(List list):根據(jù)元素的自然順序?qū)χ付?List 集合的元素按升序進(jìn)行排序。void sort(List list, Comparator c):根據(jù)指定 Comparator 產(chǎn)生的順序?qū)?List 集合元素進(jìn)行排序。void swap(List list, int i, int j):將指定 List 集合中的 i 處元素和 j 處元素進(jìn)行交換。void rotate(List list, int distance):當(dāng) distance 為正數(shù)時(shí),將 list 集合的后 distance 個(gè)元素“整體”移到前面;當(dāng) distance 為負(fù)數(shù)時(shí),將 list 集合的前 distance 個(gè)元素“整體”移到后面。該方法不會(huì)改變集合的長度。對(duì)用戶輸入的 5 個(gè)商品價(jià)格進(jìn)行排序后輸出。這里要求使用 Collections 類中 sort() 方法按從低到高的順序?qū)ζ溥M(jìn)行排序,最后將排序后的成績輸出。
代碼如下:
public class Test {public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);List prices = new ArrayList();for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println("請(qǐng)輸入第 " + (i + 1) + " 個(gè)商品的價(jià)格:");int p = input.nextInt();prices.add(Integer.valueOf(p)); // 將錄入的價(jià)格保存到List集合中}Collections.sort(prices); // 調(diào)用sort()方法對(duì)集合進(jìn)行排序System.out.println("價(jià)格從低到高的排列為:");for (int i = 0; i < prices.size(); i++) {System.out.print(prices.get(i) + "\t");}} }如上述代碼,循環(huán)錄入 5 個(gè)價(jià)格,并將每個(gè)價(jià)格都存儲(chǔ)到已定義好的 List 集合 prices 中,然后使用 Collections 類的 sort() 方法對(duì)該集合元素進(jìn)行升序排序。最后使用 for 循環(huán)遍歷 users 集合,輸出該集合中的元素。
該程序的執(zhí)行結(jié)果如下所示。 請(qǐng)輸入第 1 個(gè)商品的價(jià)格: 98 請(qǐng)輸入第 2 個(gè)商品的價(jià)格: 48 請(qǐng)輸入第 3 個(gè)商品的價(jià)格: 66 請(qǐng)輸入第 4 個(gè)商品的價(jià)格: 80 請(qǐng)輸入第 5 個(gè)商品的價(jià)格: 18 價(jià)格從低到高的排列為: 18 48 66 80 98使用 Collections 類的 reverse() 方法對(duì)保存到 List 集合中的 5 個(gè)商品名稱進(jìn)行反轉(zhuǎn)排序,并輸出排序后的商品信息。代碼如下:
public class Test {public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);List students = new ArrayList();System.out.println("******** 商品信息 ********");for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.println("請(qǐng)輸入第 " + (i + 1) + " 個(gè)商品的名稱:");String name = input.next();students.add(name); // 將錄入的商品名稱存到List集合中}Collections.reverse(students); // 調(diào)用reverse()方法對(duì)集合元素進(jìn)行反轉(zhuǎn)排序System.out.println("按錄入時(shí)間的先后順序進(jìn)行降序排列為:");for (int i = 0; i < 5; i++) {System.out.print(students.get(i) + "\t");}} }如上述代碼,首先循環(huán)錄入 5 個(gè)商品的名稱,并將這些名稱保存到 List 集合中,然后調(diào)用 Collections 類中的 reverse() 方法對(duì)該集合元素進(jìn)行反轉(zhuǎn)排序。最后使用 for 循環(huán)將排序后的集合元素輸出。
執(zhí)行該程序,輸出結(jié)果如下所示。
******** 商品信息 ******** 請(qǐng)輸入第 1 個(gè)商品的名稱: 果粒橙 請(qǐng)輸入第 2 個(gè)商品的名稱: 冰紅茶 請(qǐng)輸入第 3 個(gè)商品的名稱: 礦泉水 請(qǐng)輸入第 4 個(gè)商品的名稱: 軟面包 請(qǐng)輸入第 5 個(gè)商品的名稱: 巧克力 按錄入時(shí)間的先后順序進(jìn)行降序排列為: 巧克力 軟面包 礦泉水 冰紅茶 果粒橙查找、替換操作
Collections 還提供了如下常用的用于查找、替換集合元素的方法。
int binarySearch(List list, Object key):使用二分搜索法搜索指定的 List 集合,以獲得指定對(duì)象在 List 集合中的索引。如果要使該方法可以正常工作,則必須保證 List 中的元素已經(jīng)處于有序狀態(tài)。Object max(Collection coll):根據(jù)元素的自然順序,返回給定集合中的最大元素。Object max(Collection coll, Comparator comp):根據(jù) Comparator 指定的順序,返回給定集合中的最大元素。Object min(Collection coll):根據(jù)元素的自然順序,返回給定集合中的最小元素。Object min(Collection coll, Comparator comp):根據(jù) Comparator 指定的順序,返回給定集合中的最小元素。void fill(List list, Object obj):使用指定元素 obj 替換指定 List 集合中的所有元素。int frequency(Collection c, Object o):返回指定集合中指定元素的出現(xiàn)次數(shù)。int indexOfSubList(List source, List target):返回子 List 對(duì)象在父 List 對(duì)象中第一次出現(xiàn)的位置索引;如果父 List 中沒有出現(xiàn)這樣的子 List,則返回 -1。int lastIndexOfSubList(List source, List target):返回子 List 對(duì)象在父 List 對(duì)象中最后一次出現(xiàn)的位置索引;如果父 List 中沒有岀現(xiàn)這樣的子 List,則返回 -1。boolean replaceAll(List list, Object oldVal, Object newVal):使用一個(gè)新值 newVal 替換 List 對(duì)象的所有舊值 oldVal。要求用戶輸入 3 個(gè)商品名稱,然后使用 Collections 類中的 fill() 方法對(duì)商品信息進(jìn)行重置操作,即將所有名稱都更改為“未填寫”。代碼如下:
public class Test {public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);List products = new ArrayList();System.out.println("******** 商品信息 ********");for (int i = 0; i < 3; i++) {System.out.println("請(qǐng)輸入第 " + (i + 1) + " 個(gè)商品的名稱:");String name = input.next();products.add(name); // 將用戶錄入的商品名稱保存到List集合中}System.out.println("重置商品信息,將所有名稱都更改為'未填寫'");Collections.fill(products, "未填寫");System.out.println("重置后的商品信息為:");for (int i = 0; i < products.size(); i++) {System.out.print(products.get(i) + "\t");}} }如上述代碼,首先循環(huán)錄入 3 個(gè)商品名稱,并將這些商品信息存儲(chǔ)到 List 集合中,然后調(diào)用 Collections 類中的 fill() 方法將該集合中的所有元素值替換為“未填寫”。最后使用 for 循環(huán)將替換后的集合元素輸出。
運(yùn)行該程序,執(zhí)行結(jié)果如下所示。
******** 商品信息 ******** 請(qǐng)輸入第 1 個(gè)商品的名稱: 蘇打水 請(qǐng)輸入第 2 個(gè)商品的名稱: 礦泉水 請(qǐng)輸入第 3 個(gè)商品的名稱: 冰紅茶 重置商品信息,將所有名稱都更改為'未填寫' 重置后的商品信息為: 未填寫 未填寫 未填寫在一個(gè)集合中保存 4 個(gè)數(shù)據(jù),分別輸出最大最小元素和指定數(shù)據(jù)在集合中出現(xiàn)的次數(shù)。
public class Test {public static void main(String[] args) {ArrayList nums = new ArrayList();nums.add(2);nums.add(-5);nums.add(3);nums.add(0);System.out.println(nums); // 輸出:[2, -5, 3, 0]System.out.println(Collections.max(nums)); // 輸出最大元素,將輸出 3System.out.println(Collections.min(nums)); // 輸出最小元素,將輸出-5Collections.replaceAll(nums, 0, 1);// 將 nums中的 0 使用 1 來代替System.out.println(nums); // 輸出:[2, -5, 3, 1]// 判斷-5在List集合中出現(xiàn)的次數(shù),返回1System.out.println(Collections.frequency(nums, -5));Collections.sort(nums); // 對(duì) nums集合排序System.out.println(nums); // 輸出:[-5, 1, 2, 3]// 只有排序后的List集合才可用二分法查詢,輸出3System.out.println(Collections.binarySearch(nums, 3));} }如上述代碼,向 List 集合中添加 4 個(gè)數(shù)據(jù),然后調(diào)用 Collections 類中的 max() 和 min() 方法輸出集合中的最大最小元素,replaceAll() 替換元素,frequency() 判斷指定數(shù)據(jù)在 List 集合中出現(xiàn)的次數(shù),最后用 binarySearch() 進(jìn)行二分法查詢。
運(yùn)行上述程序,執(zhí)行結(jié)果如下:
[2, -5, 3, 0] 3 -5 [2, -5, 3, 1] 1 [-5, 1, 2, 3] 3復(fù)制
Collections 類的 copy() 靜態(tài)方法用于將指定集合中的所有元素復(fù)制到另一個(gè)集合中。執(zhí)行 copy() 方法后,目標(biāo)集合中每個(gè)已復(fù)制元素的索引將等同于源集合中該元素的索引。
copy() 方法的語法格式如下:
void copy(List <? super T> dest,List<? extends T> src)其中,dest 表示目標(biāo)集合對(duì)象,src 表示源集合對(duì)象。
注意:目標(biāo)集合的長度至少和源集合的長度相同,如果目標(biāo)集合的長度更長,則不影響目標(biāo)集合中的其余元素。如果目標(biāo)集合長度不夠而無法包含整個(gè)源集合元素,程序?qū)伋?IndexOutOfBoundsException 異常。
在一個(gè)集合中保存了 5 個(gè)商品名稱,現(xiàn)在要使用 Collections 類中的 copy() 方法將其中的 3 個(gè)替換掉。代碼如下:
public class Test {public static void main(String[] args) {Scanner input = new Scanner(System.in);List srcList = new ArrayList();List destList = new ArrayList();destList.add("蘇打水");destList.add("木糖醇");destList.add("方便面");destList.add("火腿腸");destList.add("冰紅茶");System.out.println("原有商品如下:");for (int i = 0; i < destList.size(); i++) {System.out.println(destList.get(i));}System.out.println("輸入替換的商品名稱:");for (int i = 0; i < 3; i++) {System.out.println("第 " + (i + 1) + " 個(gè)商品:");String name = input.next();srcList.add(name);}// 調(diào)用copy()方法將當(dāng)前商品信息復(fù)制到原有商品信息集合中Collections.copy(destList, srcList);System.out.println("當(dāng)前商品有:");for (int i = 0; i < destList.size(); i++) {System.out.print(destList.get(i) + "\t");}} }如上述代碼,首先創(chuàng)建了兩個(gè) List 對(duì)象 srcList 和 destList,并向 destList 集合中添加了 5 個(gè)元素,向 srcList 集合中添加了 3 個(gè)元素,然后調(diào)用 Collections 類中 copy() 方法將 srcList 集合中的全部元素復(fù)制到 destList 集合中。由于 destList 集合中含有 5 個(gè)元素,故最后兩個(gè)元素不會(huì)被覆蓋。
運(yùn)行該程序,具體的執(zhí)行結(jié)果如下所示。
原有商品如下: 蘇打水 木糖醇 方便面 火腿腸 冰紅茶 輸入替換的商品名稱: 第 1 個(gè)商品: 燕麥片 第 2 個(gè)商品: 八寶粥 第 3 個(gè)商品: 軟面包 當(dāng)前商品有: 燕麥片 八寶粥 軟面包 火腿腸 冰紅茶總結(jié)
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