Java基础：集合框架工具类

1. Collections工具类

1.1 Collections类概述

针对集合操作的工具类，里面的方法都是静态的，可以对集合进行排序、二分查找、反转、混排等。

1.2 Collection和Collections的区别

Collection:是单列集合的顶层接口，有子接口List和Set。Collections:是针对集合操作的工具类，有对集合进行排序和二分查找等方法

1.3 Collections常用方法

public static <T> void sort(List<T> list)

使用sort方法可以根据元素的自然顺序对指定列表按升序进行排序。列表中的所有元素都必须实现 Comparable 接口。此列表内的所有元素都必须是使用指定比较器可相互比较的

public static <T> int binarySearch(List<?> list,T key)

使用二分搜索法搜索指定列表，以获得指定对象。

public static <T> T max(Collection<?> coll)

根据元素的自然顺序，返回给定 collection 的最大元素。

public static void reverse(List<?> list)

反转指定列表中元素的顺序。

public static void shuffle(List<?> list)

混排算法所做的正好与 sort 相反: 它打乱在一个 List 中可能有的任何排列的踪迹。也就是说，基于随机源的输入重排该 List, 这样的排列具有相同的可能性（假设随机源是公正的）。这个算法在实现一个碰运气的游戏中是非常有用的。例如，它可被用来混排代表一副牌的 Card 对象的一个 List 。另外，在生成测试案例时，它也是十分有用的。

fill(List<? super T> list, T obj)

使用指定元素替换指定列表中的所有元素。

copy(List<? super T> dest, List<? extends T> src)

将所有元素从一个列表复制到另一个列表。用两个参数，一个目标 List 和一个源 List, 将源的元素拷贝到目标，并覆盖它的内容。目标 List 至少与源一样长。如果它更长，则在目标 List 中的剩余元素不受影响。

集合线程安全化

List<T> synchronizedList(List<T> list);//返回支持的同步（线程安全的）List集合

Map<K,V> synchronizedMap(Map<K,V> m)：返回支持的同步（线程安全的）Map集合

package cn.itcast_01;

import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;

/*
 * Collections:是针对集合进行操作的工具类，都是静态方法。
 * 
 * 面试题：
 * Collection和Collections的区别?
 * Collection:是单列集合的顶层接口，有子接口List和Set。
 * Collections:是针对集合操作的工具类，有对集合进行排序和二分查找的方法
 * 
 * 要知道的方法
 * public static <T> void sort(List<T> list)：排序 默认情况下是自然顺序。
 * public static <T> int binarySearch(List<?> list,T key):二分查找
 * public static <T> T max(Collection<?> coll):最大值
 * public static void reverse(List<?> list):反转
 * public static void shuffle(List<?> list):随机置换
 */
public class CollectionsDemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建集合对象
        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>();

        // 添加元素
        list.add(30);
        list.add(20);
        list.add(50);
        list.add(10);
        list.add(40);

        System.out.println("list:" + list);

        // public static <T> void sort(List<T> list)：排序 默认情况下是自然顺序。
        // Collections.sort(list);
        // System.out.println("list:" + list);
        // [10, 20, 30, 40, 50]

        // public static <T> int binarySearch(List<?> list,T key):二分查找
        // System.out
        // .println("binarySearch:" + Collections.binarySearch(list, 30));
        // System.out.println("binarySearch:"
        // + Collections.binarySearch(list, 300));

        // public static <T> T max(Collection<?> coll):最大值
        // System.out.println("max:"+Collections.max(list));

        // public static void reverse(List<?> list):反转
        // Collections.reverse(list);
        // System.out.println("list:" + list);
        
        //public static void shuffle(List<?> list):随机置换
        Collections.shuffle(list);
        System.out.println("list:" + list);
    }
}

运行结果：

2. Arrays工具类

2.1 概述

此类包含用来操作数组（比如排序和搜索）的各种方法。此类还包含一个允许将数组作为列表来查看的静态工厂。

2.2 常用方法

集合与数组的转换

(1) 将数组转换为集合

Lsit<T> asList(T... a);//返回一个受指定数组支持的固定大小的列表。

把数组变成List集合的好处：可以使用集合的思想和方法来操作数组中的元素。如：contains，get，indexOf，subList等方法。

PS:

将数组转换成集合，不可使用集合的增删方法，因为数组的长度是固定的。如果进行增删操作，则会产生UnsupportedOperationException的编译异常。
如果数组中的元素都是对象，则变成集合时，数组中的元素就直接转为集合中的元素。
如果数组中的元素都是基本数据类型，那么会将该数组作为集合中的元素存在。

(2) 集合转数组

查找

int binarySearch()：使用二分搜索法来搜索指定的 byte 型数组，以获得指定的值

判断

boolean equals(Object[] a, Object[] a2)：判断指定的两个数组是否相等

排序

void sort()：对指定的数组按数字升序进行排序。

复制

<T> T[] copyOf(T[] original, int newLength)
复制指定的数组，截取或用 null 填充（如有必要），以使副本具有指定的长度。

填充

void fill(Object[] a, Object val) 将指定的 Object 引用分配给指定 Object 数组的每个元素。

其他方法

toString(Object[] a)：返回指定数组内容的字符串表示形式。
int hashCode(Object[] a) 基于指定数组的内容返回哈希码。

package com.heima.test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("1、将数组转成集合");
        System.out.println("-------------------");
        // asList()将数组转换为集合
        List<Integer> list = Arrays.asList(87, 67, 65, 544);
        for (Integer i : list) {
            System.out.println(i);
        }
        System.out.println("2、二分查找");
        System.out.println("-------------------");

        // binarySearch()二分查找
        int[] a = { 23, 45, 67, 8, 32, 45, 6, 7, 85, 54, 3, 432 };
        int index = Arrays.binarySearch(a, 45);
        System.out.println(index);

        System.out.println("3、排序");
        System.out.println("-------------------");

        // sort()排序
        System.out.println("排序前：" + Arrays.toString(a));
        Arrays.sort(a);
        System.out.println("排序后：" + Arrays.toString(a));

        System.out.println("4、集合转成数组");
        System.out.println("-------------------");

        // toArray()集合转成数组
        ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();
        al.add("java");
        al.add("javase");
        al.add("php");
        al.add("ruby");
        al.add("android");

        String[] str = al.toArray(new String[al.size()]);
        System.out.println(Arrays.toString(str));
    }
}