JAVA集合（五）操作集合的工具类：Collections

Java提供了一个操作Set、LIst和Map等集合的工具类：Collections，该工具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。

1.排序操作

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
public class a{
  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);
    Collections.reverse(nums);//将List集合元素的次序反转
    System.out.println(nums);
    Collections.sort(nums);//自然排序
    System.out.println(nums);    
    Collections.shuffle(nums);//将List集合元素按随机顺序排序
    System.out.println(nums);
  }
}

 

2.查找、替换操作

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
public class a{
  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);
    System.out.println(Collections.max(nums));//输出最大元素，3
    System.out.println(Collections.min(nums));//输出最小元素，-5
    Collections.replaceAll(nums,0,1);//将nums中的0使用1代替
    System.out.println(nums);
    System.out.println(Collections.frequency(nums,-5));//判断-5出现的次数
    //只有排序后的List集合才可用二分法查询，输出3
    Collections.sort(nums); 
    System.out.println(Collections.binarySearch(nums,-5));
  }
}

3.同步控制

Java集合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。
Collections提供了多个类方法可以把它们包装成线程同步的集合：

import java.util.*;
public class a{
  public static void main(String[] args){
    //下面程序创建了4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());
  }
}

上面程序中，直接将新创建的集合对象传给了Collections的synchronizedXxx方法，这样就可以直接获取List、Set和Map的线程安全版本

4.设置不可变集合

Collections提供了三类方法来返回一个不可变集合：
emptyXxx()：返回一个空的、不可变集合对象，此处的集合可以是List、Set、SortedSet、Map、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。此处的集合可以是List、Set、SortedSet、Map、SortedMap等。

import java.util.*;
public class a{
  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，不可改变的Set对象
    Set unmodifiableSet = Collections.singleton("疯狂Java讲义");
    Map scores = new HashMap();
    scores.put("语文",100);
    scores.put("数学",55);
    //返回普通的Map对象对应的不可变版本
    Map unmodifiableMap = Collections.unmodifiableMap(scores);
    //下面任一行代码都将引发UnsupportedOperationException异常
    unmodifiableList.add("测试元素1");
    unmodifiableSet.add("测试元素2");
    unmodifiableMap.put("测试元素3",22);
  }
}

Java9新增的不可变集合

Java9可以直接调用Set、List、Map的of()方法即可创建包含N个元素的不可变集合，这一行代码即可创建包含N个元素的集合。不可变意味着不可向集合中添加元素，也不能从集合中删除元素。

import java.util.*;
public class a{
  public static void main(String[] args){
    Set set = Set.of("Java","PHP","Web");
    System.out.println(set);
    List list = List.of("Java","PHP","Web");
    System.out.println(set);

    Map map = Map.of("语文",99,"数学",66,"英语",55);
    Map map2 = Map.ofEntries(Map.entry("语文",99),Map.entry("数学",66),Map.entry("英语",55));
     System.out.println(map);
     System.out.println(map2);
  }
}