Collections 工具類和 Arrays 工具類常見方法

Collections

Collections 工具類常用方法:

  1. 排序
  2. 查找,替換操作
  3. 同步控制(不推薦,需要線程安全的集合類型時(shí)請(qǐng)考慮使用 JUC 包下的并發(fā)集合)

排序操作

//反轉(zhuǎn)
void reverse(List list)
//隨機(jī)排序
void shuffle(List list)
//按自然排序的升序排序
void sort(List list)
//定制排序,由Comparator控制排序邏輯
void sort(List list, Comparator c)
//交換兩個(gè)索引位置的元素
void swap(List list, int i , int j)
//旋轉(zhuǎn)。當(dāng)distance為正數(shù)時(shí),將list后distance個(gè)元素整體移到前面。
//當(dāng)distance為負(fù)數(shù)時(shí),將 list的前distance個(gè)元素整體移到后面。
void rotate(List list, int distance)

示例代碼:

     ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
        arrayList.add(-1);
        arrayList.add(3);
        arrayList.add(3);
        arrayList.add(-5);
        arrayList.add(7);
        arrayList.add(4);
        arrayList.add(-9);
        arrayList.add(-7);
        System.out.println("原始數(shù)組:");
        System.out.println(arrayList);
        // void reverse(List list):反轉(zhuǎn)
        Collections.reverse(arrayList);
        System.out.println("Collections.reverse(arrayList):");
        System.out.println(arrayList);


        Collections.rotate(arrayList, 4);
        System.out.println("Collections.rotate(arrayList, 4):");
        System.out.println(arrayList);

        // void sort(List list),按自然排序的升序排序
        Collections.sort(arrayList);
        System.out.println("Collections.sort(arrayList):");
        System.out.println(arrayList);

        // void shuffle(List list),隨機(jī)排序
        Collections.shuffle(arrayList);
        System.out.println("Collections.shuffle(arrayList):");
        System.out.println(arrayList);

        // void swap(List list, int i , int j),交換兩個(gè)索引位置的元素
        Collections.swap(arrayList, 2, 5);
        System.out.println("Collections.swap(arrayList, 2, 5):");
        System.out.println(arrayList);

        // 定制排序的用法
        Collections.sort(arrayList, new Comparator<Integer>() {

            @Override
            public int compare(Integer o1, Integer o2) {
                return o2.compareTo(o1);
            }
        });
        System.out.println("定制排序后:");
        System.out.println(arrayList);

查找,替換操作

//對(duì)List進(jìn)行二分查找,返回索引,注意List必須是有序的
int binarySearch(List list, Object key)
//根據(jù)元素的自然順序,返回最大的元素。 類比int min(Collection coll)
int max(Collection coll)
//根據(jù)定制排序,返回最大元素,排序規(guī)則由Comparatator類控制。
//類比int min(Collection coll, Comparator c)
int max(Collection coll, Comparator c)
//用指定的元素代替指定list中的所有元素。
void fill(List list, Object obj)
//統(tǒng)計(jì)元素出現(xiàn)次數(shù)
int frequency(Collection c, Object o)
//統(tǒng)計(jì)target在list中第一次出現(xiàn)的索引,找不到則返回-1,
//類比int lastIndexOfSubList(List source, list target).
int indexOfSubList(List list, List target)
//用新元素替換舊元素
boolean replaceAll(List list, Object oldVal, Object newVal)

示例代碼:

        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
        arrayList.add(-1);
        arrayList.add(3);
        arrayList.add(3);
        arrayList.add(-5);
        arrayList.add(7);
        arrayList.add(4);
        arrayList.add(-9);
        arrayList.add(-7);
        ArrayList<Integer> arrayList2 = new ArrayList<Integer>();
        arrayList2.add(-3);
        arrayList2.add(-5);
        arrayList2.add(7);
        System.out.println("原始數(shù)組:");
        System.out.println(arrayList);

        System.out.println("Collections.max(arrayList):");
        System.out.println(Collections.max(arrayList));

        System.out.println("Collections.min(arrayList):");
        System.out.println(Collections.min(arrayList));

        System.out.println("Collections.replaceAll(arrayList, 3, -3):");
        Collections.replaceAll(arrayList, 3, -3);
        System.out.println(arrayList);

        System.out.println("Collections.frequency(arrayList, -3):");
        System.out.println(Collections.frequency(arrayList, -3));

        System.out.println("Collections.indexOfSubList(arrayList, arrayList2):");
        System.out.println(Collections.indexOfSubList(arrayList, arrayList2));

        System.out.println("Collections.binarySearch(arrayList, 7):");
        // 對(duì)List進(jìn)行二分查找,返回索引,List必須是有序的
        Collections.sort(arrayList);
        System.out.println(Collections.binarySearch(arrayList, 7));

同步控制

Collections提供了多個(gè)synchronizedXxx()方法·,該方法可以將指定集合包裝成線程同步的集合,從而解決多線程并發(fā)訪問集合時(shí)的線程安全問題。

我們知道 HashSet,TreeSet,ArrayList,LinkedList,HashMap,TreeMap 都是線程不安全的。Collections提供了多個(gè)靜態(tài)方法可以把他們包裝成線程同步的集合。

最好不要用下面這些方法,效率非常低,需要線程安全的集合類型時(shí)請(qǐng)考慮使用 JUC 包下的并發(fā)集合。

方法如下:

//返回指定 collection 支持的同步(線程安全的)collection。
synchronizedCollection(Collection<T>  c) 
//返回指定列表支持的同步(線程安全的)List。
synchronizedList(List<T> list)
//返回由指定映射支持的同步(線程安全的)Map。
synchronizedMap(Map<K,V> m) 
//返回指定 set 支持的同步(線程安全的)set。
synchronizedSet(Set<T> s) 

Collections還可以設(shè)置不可變集合,提供了如下三類方法:

emptyXxx(): 返回一個(gè)空的、不可變的集合對(duì)象,此處的集合既可以是List,也可以是Set,還可以是Map。
singletonXxx(): 返回一個(gè)只包含指定對(duì)象(只有一個(gè)或一個(gè)元素)的不可變的集合對(duì)象,此處的集合可以是:List,Set,Map。
unmodifiableXxx(): 返回指定集合對(duì)象的不可變視圖,此處的集合可以是:List,Set,Map。
上面三類方法的參數(shù)是原有的集合對(duì)象,返回值是該集合的”只讀“版本。

示例代碼:

        ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();
        arrayList.add(-1);
        arrayList.add(3);
        arrayList.add(3);
        arrayList.add(-5);
        arrayList.add(7);
        arrayList.add(4);
        arrayList.add(-9);
        arrayList.add(-7);
        HashSet<Integer> integers1 = new HashSet<>();
        integers1.add(1);
        integers1.add(3);
        integers1.add(2);
        Map scores = new HashMap();
        scores.put("語文" , 80);
        scores.put("Java" , 82);

        //Collections.emptyXXX();創(chuàng)建一個(gè)空的、不可改變的XXX對(duì)象
        List<Object> list = Collections.emptyList();
        System.out.println(list);//[]
        Set<Object> objects = Collections.emptySet();
        System.out.println(objects);//[]
        Map<Object, Object> objectObjectMap = Collections.emptyMap();
        System.out.println(objectObjectMap);//{}

        //Collections.singletonXXX();
        List<ArrayList<Integer>> arrayLists = Collections.singletonList(arrayList);
        System.out.println(arrayLists);//[[-1, 3, 3, -5, 7, 4, -9, -7]]
        //創(chuàng)建一個(gè)只有一個(gè)元素,且不可改變的Set對(duì)象
        Set<ArrayList<Integer>> singleton = Collections.singleton(arrayList);
        System.out.println(singleton);//[[-1, 3, 3, -5, 7, 4, -9, -7]]
        Map<String, String> nihao = Collections.singletonMap("1", "nihao");
        System.out.println(nihao);//{1=nihao}

        //unmodifiableXXX();創(chuàng)建普通XXX對(duì)象對(duì)應(yīng)的不可變版本
        List<Integer> integers = Collections.unmodifiableList(arrayList);
        System.out.println(integers);//[-1, 3, 3, -5, 7, 4, -9, -7]
        Set<Integer> integers2 = Collections.unmodifiableSet(integers1);
        System.out.println(integers2);//[1, 2, 3]
        Map<Object, Object> objectObjectMap2 = Collections.unmodifiableMap(scores);
        System.out.println(objectObjectMap2);//{Java=82, 語文=80}

        //添加出現(xiàn)異常:java.lang.UnsupportedOperationException
//        list.add(1);
//        arrayLists.add(arrayList);
//        integers.add(1);

Arrays類的常見操作

  1. 排序 : sort()
  2. 查找 : binarySearch()
  3. 比較: equals()
  4. 填充 : fill()
  5. 轉(zhuǎn)列表: asList()
  6. 轉(zhuǎn)字符串 : toString()
  7. 復(fù)制: copyOf()

排序 : sort()

        // *************排序 sort****************
        int a[] = { 1, 3, 2, 7, 6, 5, 4, 9 };
        // sort(int[] a)方法按照數(shù)字順序排列指定的數(shù)組。
        Arrays.sort(a);
        System.out.println("Arrays.sort(a):");
        for (int i : a) {
            System.out.print(i);
        }
        // 換行
        System.out.println();

        // sort(int[] a,int fromIndex,int toIndex)按升序排列數(shù)組的指定范圍
        int b[] = { 1, 3, 2, 7, 6, 5, 4, 9 };
        Arrays.sort(b, 2, 6);
        System.out.println("Arrays.sort(b, 2, 6):");
        for (int i : b) {
            System.out.print(i);
        }
        // 換行
        System.out.println();

        int c[] = { 1, 3, 2, 7, 6, 5, 4, 9 };
        // parallelSort(int[] a) 按照數(shù)字順序排列指定的數(shù)組(并行的)。同sort方法一樣也有按范圍的排序
        Arrays.parallelSort(c);
        System.out.println("Arrays.parallelSort(c):");
        for (int i : c) {
            System.out.print(i);
        }
        // 換行
        System.out.println();

        // parallelSort給字符數(shù)組排序,sort也可以
        char d[] = { 'a', 'f', 'b', 'c', 'e', 'A', 'C', 'B' };
        Arrays.parallelSort(d);
        System.out.println("Arrays.parallelSort(d):");
        for (char d2 : d) {
            System.out.print(d2);
        }
        // 換行
        System.out.println();

在做算法面試題的時(shí)候,我們還可能會(huì)經(jīng)常遇到對(duì)字符串排序的情況,Arrays.sort() 對(duì)每個(gè)字符串的特定位置進(jìn)行比較,然后按照升序排序。

String[] strs = { "abcdehg", "abcdefg", "abcdeag" };
Arrays.sort(strs);
System.out.println(Arrays.toString(strs));//[abcdeag, abcdefg, abcdehg]

查找 : binarySearch()

        // *************查找 binarySearch()****************
        char[] e = { 'a', 'f', 'b', 'c', 'e', 'A', 'C', 'B' };
        // 排序后再進(jìn)行二分查找,否則找不到
        Arrays.sort(e);
        System.out.println("Arrays.sort(e)" + Arrays.toString(e));
        System.out.println("Arrays.binarySearch(e, 'c'):");
        int s = Arrays.binarySearch(e, 'c');
        System.out.println("字符c在數(shù)組的位置:" + s);

比較: equals()

        // *************比較 equals****************
        char[] e = { 'a', 'f', 'b', 'c', 'e', 'A', 'C', 'B' };
        char[] f = { 'a', 'f', 'b', 'c', 'e', 'A', 'C', 'B' };
        /*
        * 元素?cái)?shù)量相同,并且相同位置的元素相同。 另外,如果兩個(gè)數(shù)組引用都是null,則它們被認(rèn)為是相等的 。
        */
        // 輸出true
        System.out.println("Arrays.equals(e, f):" + Arrays.equals(e, f));

填充 : fill()

        // *************填充fill(批量初始化)****************
        int[] g = { 1, 2, 3, 3, 3, 3, 6, 6, 6 };
        // 數(shù)組中所有元素重新分配值
        Arrays.fill(g, 3);
        System.out.println("Arrays.fill(g, 3):");
        // 輸出結(jié)果:333333333
        for (int i : g) {
            System.out.print(i);
        }
        // 換行
        System.out.println();

        int[] h = { 1, 2, 3, 3, 3, 3, 6, 6, 6, };
        // 數(shù)組中指定范圍元素重新分配值
        Arrays.fill(h, 0, 2, 9);
        System.out.println("Arrays.fill(h, 0, 2, 9);:");
        // 輸出結(jié)果:993333666
        for (int i : h) {
            System.out.print(i);
        }

轉(zhuǎn)列表 asList()

        // *************轉(zhuǎn)列表 asList()****************
        /*
         * 返回由指定數(shù)組支持的固定大小的列表。
         * (將返回的列表更改為“寫入數(shù)組”。)該方法作為基于數(shù)組和基于集合的API之間的橋梁,與Collection.toArray()相結(jié)合 。
         * 返回的列表是可序列化的,并實(shí)現(xiàn)RandomAccess 。
         * 此方法還提供了一種方便的方式來創(chuàng)建一個(gè)初始化為包含幾個(gè)元素的固定大小的列表如下:
         */
        List<String> stooges = Arrays.asList("Larry", "Moe", "Curly");
        System.out.println(stooges);

轉(zhuǎn)字符串 toString()

        // *************轉(zhuǎn)字符串 toString()****************
        /*
        * 返回指定數(shù)組的內(nèi)容的字符串表示形式。
        */
        char[] k = { 'a', 'f', 'b', 'c', 'e', 'A', 'C', 'B' };
        System.out.println(Arrays.toString(k));// [a, f, b, c, e, A, C, B]

復(fù)制 copyOf()

        // *************復(fù)制 copy****************
        // copyOf 方法實(shí)現(xiàn)數(shù)組復(fù)制,h為數(shù)組,6為復(fù)制的長(zhǎng)度
        int[] h = { 1, 2, 3, 3, 3, 3, 6, 6, 6, };
        int i[] = Arrays.copyOf(h, 6);
        System.out.println("Arrays.copyOf(h, 6);:");
        // 輸出結(jié)果:123333
        for (int j : i) {
            System.out.print(j);
        }
        // 換行
        System.out.println();
        // copyOfRange將指定數(shù)組的指定范圍復(fù)制到新數(shù)組中
        int j[] = Arrays.copyOfRange(h, 6, 11);
        System.out.println("Arrays.copyOfRange(h, 6, 11):");
        // 輸出結(jié)果66600(h數(shù)組只有9個(gè)元素這里是從索引6到索引11復(fù)制所以不足的就為0)
        for (int j2 : j) {
            System.out.print(j2);
        }
        // 換行
        System.out.println();

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