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。下面介紹 Collections 類中操作集合的常用方法。

1) 排序(Sort) 使用sort方法可以根據(jù)元素的自然順序，對(duì)指定列表進(jìn)行排序。列表中的所有元素都必須實(shí)現(xiàn) Comparable 接口。或此列表內(nèi)的所有元素都必須是使用指定比較器可相互比較的 Collections.sort(list , new Comparator(){ } );

2) 混排（Shuffling） 混排算法所做的正好與 sort 相反: 它打亂在一個(gè) List 中可能有的任何排列的蹤跡。也就是說(shuō)，基于隨機(jī)源的輸入重排該 List, 這樣的排列具有相同的可能性（假設(shè)隨機(jī)源是公正的）。這個(gè)算法在實(shí)現(xiàn)一個(gè)碰運(yùn)氣的游戲中是非常有用的。例如，它可被用來(lái)混排代表一副牌的 Card 對(duì)象的一個(gè) List 。另外，在生成測(cè)試案例時(shí)，它也是十分有用的。Collections.Shuffling(list)

3) 反轉(zhuǎn)(Reverse) 使用Reverse方法可以將元素進(jìn)行反轉(zhuǎn)。Collections.reverse(list)

4) 替換所有的元素(Fill) 使用指定元素替換指定列表中的所有元素。Collections.fill(li,'aaa');

5) 拷貝(Copy) 用兩個(gè)參數(shù)，一個(gè)目標(biāo) List 和一個(gè)源 List, 將源的元素拷貝到目標(biāo)，并覆蓋它的內(nèi)容。目標(biāo) List 至少與源一樣長(zhǎng)。如果它更長(zhǎng)，則在目標(biāo) List 中的剩余元素不受影響。Collections.copy(list,li): 后面一個(gè)參數(shù)是目標(biāo)列表 ,前一個(gè)是源列表

6) 返回Collections中最小元素(min) 根據(jù)指定比較器產(chǎn)生的順序，返回給定 collection 的最小元素。collection 中的所有元素都必須是通過(guò)指定比較器可相互比較的Collections.min(list)

7) 返回Collections中最大元素(max) 根據(jù)指定比較器產(chǎn)生的順序，返回給定 collection 的最大元素。collection 中的所有元素都必須是通過(guò)指定比較器可相互比較的Collections.max(list)

8) lastIndexOfSubList 返回指定源列表中最后一次出現(xiàn)指定目標(biāo)列表的起始位置，int count = Collections.lastIndexOfSubList(list,li);

9) IndexOfSubList 返回指定源列表中第一次出現(xiàn)指定目標(biāo)列表的起始位置，int count = Collections.indexOfSubList(list,li);

10) Rotate根據(jù)指定的距離循環(huán)移動(dòng)指定列表中的元素，Collections.rotate(list,-1)；如果是負(fù)數(shù)，則正向移動(dòng)，正數(shù)則方向移動(dòng)

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(zhǎng)度。

下面程序簡(jiǎn)單示范了利用 Collections 工具類來(lái)操作 List 集合。

例 1

編寫一個(gè)程序，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(jī)輸出。

具體實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public class Test1 { 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：85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 85

例 2

循環(huán)錄入 5 個(gè)商品的名稱，并按錄入時(shí)間的先后順序進(jìn)行降序排序，即后錄入的先輸出。

下面編寫程序，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。具體的實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public class Test2 { 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(méi)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(méi)有?縵終庋?淖 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。

下面程序簡(jiǎn)單示范了 Collections 工具類的用法。

例 3

編寫一個(gè)程序，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”。具體的實(shí)現(xiàn)代碼如下：

public class Test3 { 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

例 4

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 Test4 { 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 3 System.out.println(Collections.min(nums)); // 輸出最小元素，將輸出-5 Collections.replaceAll(nums, 0, 1);// 將 nums中的 0 使用 1 來(lái)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1 System.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3 System.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(yǔ)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(zhǎng)度至少和源集合的長(zhǎng)度相同，如果目標(biāo)集合的長(zhǎng)度更長(zhǎng)，則不影響目標(biāo)集合中的其余元素。如果目標(biāo)集合長(zhǎng)度不夠而無(wú)法包含整個(gè)源集合元素，程序?qū)伋?IndexOutOfBoundsException 異常。

例 5

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。具體實(shí)現(xiàn)的代碼如下：

public class Test5 { 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

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