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Java 提供了一个操作 Set 、 List 和 Map等集合的类: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，还提供了将集合对象设置为不可变、对集合对象实现同步控制等方法 。
排序操作
Collections 提供了如下常用的类方法用于对 List 集合元素进行排序 。
- void reverse(List list): 反转指定 List 集合中元素的顺序 。
- void shuffie(List list): 对 List 集合元素进行随机排序 (shuffie 方法模拟了 “洗牌” sort(List !ist): 根据元素的自然顺序对指定 List 集合的元素按升序进行排序。
- void sort(List list, Comparator c): 根据指定 Comparator 产生 的顺序对 List 集合元素进行排序 。
- void swap(List list, int i, int j): 将指定 List 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换。
- void rotate(List list , int distance): 当 distance 为正数时，将 list 集合的后 distance 个元素"整体"移到前面;当 distance 为负数时，将 list 集合的前 distance 个元素"整体 "移到后面 。 该方法不会改变集合的长度 。
下面程序简单示范了利用 Collections 工具类来操作 List 集合:
SortTest.java
public class SortTest { 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); // 输出:[2, -5, 3, 0] Collections.reverse(nums); // 将List集合元素的次序反转 System.out.println(nums); // 输出:[0, 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, 0, 2, 3] 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 } }
查找、替换操作
Collections 还提供了如下常用的用于查找、替换集合元素的类万法 。
- int binarySearch(List list, Object key): 使用 二分搜索法搜索指定的 List 集合 ，以获得指定对象在 List集合中的索引。如果要使该方法可以正常工作，则必须保证 List 中的元素 己经处于有序状态 。
- Object max(Collection coll): 根据元素 的自然顺序 ，返 回给定集合中的最大元素。
- Object max(Collection coll, Comparator comp): 根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素 。
- Object min(Collection coll) : 根据元素的自然顺序，返回给定集合中 的最小元素 。
- Object min(Collection coll, Comparator comp): 根据 Comparator 指 定的顺序，返回给定集合中的最小元素 。
- void fill(List list, Object obj): 使用指定元素 obj 替换指定 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现次数。
- int indexOfSubList(List source, List target) : 返回子 List 对象在父 List 对象中第一次 出现的位置索引:如果父 List 中没有出现这样的子 List，则返回口一 1 。
- int lastIndexOfSubList(List source, List target): 返回子 List 对象在父 List 对象中最后一 次出现的位置索引 ;如果父 List 中 没有出现这样的子 List，则返回 口 -l 。
- boolean replaceAll(List list, Object oldVal, Object newVal): 使用一个新值 newVal 替换 List 对象的所有旧值oIdVal 。
下面程序简单示范了 Collections 工具类的用法 。
SearchTest.java
public class SearchTest{ 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); // 输出:[2, -5, 3, 0] System.out.println(Collections.max(nums)); // 输出最大元素，将输出3 System.out.println(Collections.min(nums)); // 输出最小元素，将输出-5 Collections.replaceAll(nums , 0 , 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)); } }
同步控制
Collections 类中提供了多个 synchronizedXxxO方法，该方法可以将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题。
Java 中 常用的集合框架中的实现类 HashSet 、 TreeSet 、ArrayList 、 ArrayDeque 、 LinkedList 、 HashMap和 TreeMap 都是线程不安全的 。 如果有多个线程访问它们，而且有超过一个的线程试图修改它们，则存在线程安全的问题。 Collections 提供了多个类方法可以把它们包装成线程同步的集合。
下面的示例程序创建了 4 个线程安全的集合对象:
SynchronizedTest.java
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()); } }
设置不可变集合
Co llections 提供了如下三类方法来返回一个不可变的集合。
- emptyXxx(): 返回 一个空的 、 不可变 的集合对象，此处的集合既可以是 List ， 也可以 是 SortedSet 、Set ， 还可以是 M ap 、 SortedMap 等。
- singletonXxx() : 返回一个只包含指定对象(只有一个或一项元素)的、不可变的集合对象， 此处的集合既可以是 List，还可以是 Map 。
- unmodifiableXxx() : 返回指定集合对象的不可变视图，此处的集合既可以是 List ，也可 以 是 Set 、SortedSet ， 还可以是 Map 、 SorteMap 等。
上面三类方法的参数是原有的集合对象 ， 返回值是该集合的"只读 " 版本 。 通过 Collections 提供的三类方法，可以生成"只读"的 Collection 或 Map。如下 ：
UnmodifiableTest.java
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 } }
集合总结
参考：
【1】：《疯狂Java讲义》
【3】：微信公众号：Java思维导图
