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从入门到精通:集合工具类Collections全攻略!

前言
在之前的文章中,我们学习了单列集合的两大接口及其常用的实现类;在这些接口或实现类中,为我们提供了不少的实用的方法。
本篇文章我们来介绍一种java开发者为我们提供了一个工具类,让我们更好的来使用集合

Collections 工具类

介绍

Collections 是一个操作Set,List,Map等的集合工具类
它提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等的操作,还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法。

常用功能

通过java的api文档,可以看到Collections了很多方法,我们在此就挑选几个常用的功能,为大家演示一下使用:

● public static void shuffle(List<?> list) 打乱顺序:打乱集合顺序。
● public static <T> void sort(List<T> list):根据元素的自然顺序 对指定列表按升序进行排序
● public static <T> void sort(List<T> list,Comparator<? super T> ): 根据指定比较器产生的顺序对指定列表进行排序。

直接撸代码:

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

class Person {
private String name;
private int age;

public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}

public class Demo1Collections {

public static void main(String[] args) {

//创建一个List 集合
List<Integer> numbers = new ArrayList<>();
//在这里咱们顺便使用下Collections的addAll()方法
Collections.addAll(numbers, 3,34,345,66,22,1);

System.out.println("原集合" + numbers);
//使用排序算法
Collections.sort(numbers);
System.out.println("排序之后"+numbers);

Collections.shuffle(numbers);
System.out.println("乱序之后" + numbers);

//创建一个字符串List 集合
List<String> stringDemo = new ArrayList<>();
stringDemo.add("nihao");
stringDemo.add("hello");
stringDemo.add("wolrd");
stringDemo.add("all");
System.out.println("原集合" + stringDemo);
//使用排序算法
Collections.sort(stringDemo);
System.out.println("排序之后"+stringDemo);

List<Person> people = new ArrayList<>();
people.add(new Person("秋香", 15));
people.add(new Person("石榴姐", 19));
people.add(new Person("唐伯虎", 12));
System.out.println("--" + people);

//如果Person类中,这里报错了,为什么呢? 在这里埋个伏笔,且看下文
Collections.sort(people);

System.out.println("----" + people);

}
}

Comparable 和 Comparator

Comparable 接口实现 集合排序

我们上面代码最后一个例子,使用了我们自定义的类型,在使用排序时,给我们报错了?这是为什么呢?整型包装类和字符串类型,和我们的自定义类型有什么区别?
那我们通过API文档,看看这个方法,可以看到 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。此外,列表中的所有元素都必须是可相互比较的。 而Comparable 接口只有一个方法 int compareTo(T o)比较此对象与指定对象的顺序。

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说的白话一些,就是我们使用自定义类型,进行集合排序的时候,需要实现这个Comparable接口,并且重写 compareTo(T o)。

public class Person2 implements Comparable<Person2>{
private String name;
private int age;

public Person2(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

@Override
public String toString() {
return "Person2{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}

@Override
public int compareTo(Person2 o) {
//重写方法如何写呢?
// return 0; //默认元素都是相同的
//自定义规则 我们通过person 的年龄进行比较 this 代表本身,而 o 代表传参的person对象
//这里的比较规则
// ==》 升序 自己 - 别人
// ==》 降序 别人 - 自己
// return this.getAge() - o.getAge(); //升
return o.getAge() - this.getAge(); //降

}
}


public class Demo2Comparable {

public static void main(String[] args) {
List<Person2> people2 = new ArrayList<>();
people2.add(new Person2("秋香", 15));
people2.add(new Person2("石榴姐", 19));
people2.add(new Person2("唐伯虎", 12));
System.out.println("--" + people2);

//这里报错了,为什么呢?
Collections.sort(people2);

System.out.println("----" + people2);
}
}


Comparator 实现排序

使用Comparable 接口实现排序,是一种比较死板的方式,我们每次都要让自定义类去实现这个接口,那如果我们的自定义类只是偶尔才会去做排序,这种实现方式,不就很麻烦吗!所以工具类还为我们提供了一种灵活的排序方式,当我需要做排序的时候,去选择调用该方法实现

public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)

根据指定比较器产生的顺序对指定列表进行排序。我们通过案例来看看该方法的使用

public class Person {
private String name;
private int age;

public Person(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}

public String getName() {
return name;
}

public void setName(String name) {
this.name = name;
}

public int getAge() {
return age;
}

public void setAge(int age) {
this.age = age;
}

@Override
public String toString() {
return "Person{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}

public class Demo3Comparator {
public static void main(String[] args) {

List<Person> people = new ArrayList<>();
people.add(new Person("秋香", 15));
people.add(new Person("石榴姐", 19));
people.add(new Person("唐伯虎", 12));
System.out.println("--" + people);

//第二个参数 采用匿名内部类的方式传参 - 可以复习之前有关内部类的使用
Collections.sort(people, new Comparator<Person>() {
@Override
public int compare(Person o1, Person o2) {
//这里怎么用呢 自定义按年龄排序
// return 0;
// return o1.getAge() - o2.getAge(); //升序
return o2.getAge() - o1.getAge(); //降序

//结论: 前者 -后者 升序 反之,降序
//这种方式 我们优先使用
}
});
System.out.println("排序后----" + people);
}
}

Comparable 和 Comparator

Comparable: 强行对实现它的每个类的对象进行整体排序。这种排序被称为类的自然排序,类的compareTo方法被称为它的自然比较方法。只能在类中实现compareTo()一次,不能经常修改类的代码实现自己想要的排序。实现此接口的对象列表(和数组)可以通过Collections.sort(和Arrays.sort)进行自动排序,对象可以用作有序映射中的键或有序集合中的元素,无需指定比较器。

Comparator: 强行对某个对象进行整体排序。可以将Comparator 传递给sort方法(如Collections.sort或 Arrays.sort),从而允许在排序顺序上实现精确控制。还可以使用Comparator来控制某些数据结构(如有序set或有序映射)的顺序,或者为那些没有自然顺序的对象collection提供排序。

小结

Collections 是 Java 中用于操作集合的工具类,它提供了一系列静态方法来对集合进行排序、查找、遍历等操作。在 Java 中,Map 是一种特殊的集合,用于存储键值对数据。虽然 Collections 类的部分方法可以直接操作 Map 的键或值的集合视图,但并不能直接对整个 Map 进行操作。

Collections 类提供了一些静态方法来对 Map 的键或值集合视图进行操作,比如排序、查找最大值、查找最小值等。例如,Collections.sort 方法可以对 List 类型的集合进行排序,而 List 类型的 map.keySet() 和 map.values() 返回的集合都可以使用这个方法进行排序。同样地,Collections.max 和 Collections.min 也可以用于获取集合中的最大值和最小值。

另外,对于整个 Map 的操作,可以直接使用 Map 接口提供的方法进行操作,比如 put、get、remove 等。如果需要对整个 Map 进行操作,一般直接调用 Map 接口提供的方法会更加方便和直观。

总之,Collections 类主要用于操作集合类(比如 List、Set),而对于 Map 类型的操作,一般直接使用 Map 接口提供的方法即可。

还是老生常谈,熟能生巧!多练!happy ending!!

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