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JavaCollections类操作集合详解

来源:中华考试网  [2020年11月18日]  【

  Collections 类是 Java 提供的一个操作 Set、List 和 Map 等集合的工具类。Collections 类提供了许多操作集合的静态方法,借助这些静态方法可以实现集合元素的排序、查找替换和复制等操作。下面介绍 Collections 类中操作集合的常用方法。

  排序(正向和逆向)

  Collections 提供了如下方法用于对 List 集合元素进行排序。

  void reverse(List list):对指定 List 集合元素进行逆向排序。

  void shuffle(List list):对 List 集合元素进行随机排序(shuffle 方法模拟了“洗牌”动作)。

  void sort(List list):根据元素的自然顺序对指定 List 集合的元素按升序进行排序。

  void sort(List list, Comparator c):根据指定 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序。

  void swap(List list, int i, int j):将指定 List 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换。

  void rotate(List list, int distance):当 distance 为正数时,将 list 集合的后 distance 个元素“整体”移到前面;当 distance 为负数时,将 list 集合的前 distance 个元素“整体”移到后面。该方法不会改变集合的长度。

  下面程序简单示范了利用 Collections 工具类来操作 List 集合。

  例 1

  编写一个程序,对用户输入的 5 个商品价格进行排序后输出。这里要求使用 Collections 类中 sort() 方法按从低到高的顺序对其进行排序,最后将排序后的成绩输出。

  具体实现代码如下:

  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("请输入第 " + (i + 1) + " 个商品的价格:");

  int p = input.nextInt();

  prices.add(Integer.valueOf(p)); // 将录入的价格保存到List集合中

  }

  Collections.sort(prices); // 调用sort()方法对集合进行排序

  System.out.println("价格从低到高的排列为:");

  for (int i = 0; i < prices.size(); i++) {

  System.out.print(prices.get(i) + "\t");

  }

  }

  }

  如上述代码,循环录入 5 个价格,并将每个价格都存储到已定义好的 List 集合 prices 中,然后使用 Collections 类的 sort() 方法对该集合元素进行升序排序。最后使用 for 循环遍历 users 集合,输出该集合中的元素。

  该程序的执行结果如下所示。

  请输入第 1 个商品的价格:

  85

  请输入第 2 个商品的价格:

  48

  请输入第 3 个商品的价格:

  66

  请输入第 4 个商品的价格:

  80

  请输入第 5 个商品的价格:

  18

  价格从低到高的排列为:

  18 48 66 80 85

  例 2

  循环录入 5 个商品的名称,并按录入时间的先后顺序进行降序排序,即后录入的先输出。

  下面编写程序,使用 Collections 类的 reverse() 方法对保存到 List 集合中的 5 个商品名称进行反转排序,并输出排序后的商品信息。具体的实现代码如下:

  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("请输入第 " + (i + 1) + " 个商品的名称:");

  String name = input.next();

  students.add(name); // 将录入的商品名称存到List集合中

  }

  Collections.reverse(students); // 调用reverse()方法对集合元素进行反转排序

  System.out.println("按录入时间的先后顺序进行降序排列为:");

  for (int i = 0; i < 5; i++) {

  System.out.print(students.get(i) + "\t");

  }

  }

  }

  如上述代码,首先循环录入 5 个商品的名称,并将这些名称保存到 List 集合中,然后调用 Collections 类中的 reverse() 方法对该集合元素进行反转排序。最后使用 for 循环将排序后的集合元素输出。

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  执行该程序,输出结果如下所示。

  ******** 商品信息 ********

  请输入第 1 个商品的名称:

  果粒橙

  请输入第 2 个商品的名称:

  冰红茶

  请输入第 3 个商品的名称:

  矿泉水

  请输入第 4 个商品的名称:

  软面包

  请输入第 5 个商品的名称:

  巧克力

  按录入时间的先后顺序进行降序排列为:

  巧克力 软面包 矿泉水 冰红茶 果粒橙

  查找、替换操作

  Collections 还提供了如下常用的用于查找、替换集合元素的方法。

  int binarySearch(List list, Object key):使用二分搜索法搜索指定的 List 集合,以获得指定对象在 List 集合中的索引。如果要使该方法可以正常工作,则必须保证 List 中的元素已经处于有序状态。

  Object max(Collection coll):根据元素的自然顺序,返回给定集合中的最大元素。

  Object max(Collection coll, Comparator comp):根据 Comparator 指定的顺序,返回给定集合中的最大元素。

  Object min(Collection coll):根据元素的自然顺序,返回给定集合中的最小元素。

  Object min(Collection coll, Comparator comp):根据 Comparator 指定的顺序,返回给定集合中的最小元素。

  void fill(List list, Object obj):使用指定元素 obj 替换指定 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现次数。

  int indexOfSubList(List source, List target):返回子 List 对象在父 List 对象中第一次出现的位置索引;如果父 List 中没有出现这样的子 List,则返回 -1。

  int lastIndexOfSubList(List source, List target):返回子 List 对象在父 List 对象中最后一次出现的位置索引;如果父 List 中没有岀现这样的子 List,则返回 -1。

  boolean replaceAll(List list, Object oldVal, Object newVal):使用一个新值 newVal 替换 List 对象的所有旧值 oldVal。

  下面程序简单示范了 Collections 工具类的用法。

  例 3

  编写一个程序,要求用户输入 3 个商品名称,然后使用 Collections 类中的 fill() 方法对商品信息进行重置操作,即将所有名称都更改为“未填写”。具体的实现代码如下:

  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("请输入第 " + (i + 1) + " 个商品的名称:");

  String name = input.next();

  products.add(name); // 将用户录入的商品名称保存到List集合中

  }

  System.out.println("重置商品信息,将所有名称都更改为'未填写'");

  Collections.fill(products, "未填写");

  System.out.println("重置后的商品信息为:");

  for (int i = 0; i < products.size(); i++) {

  System.out.print(products.get(i) + "\t");

  }

  }

  }

  如上述代码,首先循环录入 3 个商品名称,并将这些商品信息存储到 List 集合中,然后调用 Collections 类中的 fill() 方法将该集合中的所有元素值替换为“未填写”。最后使用 for 循环将替换后的集合元素输出。

  运行该程序,执行结果如下所示。

  ******** 商品信息 ********

  请输入第 1 个商品的名称:

  苏打水

  请输入第 2 个商品的名称:

  矿泉水

  请输入第 3 个商品的名称:

  冰红茶

  重置商品信息,将所有名称都更改为'未填写'

  重置后的商品信息为:

  未填写 未填写 未填写

  例 4

  在一个集合中保存 4 个数据,分别输出最大最小元素和指定数据在集合中出现的次数。

  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); // 输出:[2, -5, 3, 0]

  System.out.println(Collections.max(nums)); // 输出最大元素,将输出 3

  System.out.println(Collections.min(nums)); // 输出最小元素,将输出-5

  Collections.replaceAll(nums, 0, 1);// 将 nums中的 0 使用 1 来代替

  System.out.println(nums); // 输出:[2, -5, 3, 1]

  // 判断-5在List集合中出现的次数,返回1

  System.out.println(Collections.frequency(nums, -5));

  Collections.sort(nums); // 对 nums集合排序

  System.out.println(nums); // 输出:[-5, 1, 2, 3]

  // 只有排序后的List集合才可用二分法查询,输出3

  System.out.println(Collections.binarySearch(nums, 3));

  }

  }

  如上述代码,向 List 集合中添加 4 个数据,然后调用 Collections 类中的 max() 和 min() 方法输出集合中的最大最小元素,replaceAll() 替换元素,frequency() 判断指定数据在 List 集合中出现的次数,最后用 binarySearch() 进行二分法查询。

  运行上述程序,执行结果如下:

  [2, -5, 3, 0]

  3

  -5

  [2, -5, 3, 1]

  1

  [-5, 1, 2, 3]

  3

  复制

  Collections 类的 copy() 静态方法用于将指定集合中的所有元素复制到另一个集合中。执行 copy() 方法后,目标集合中每个已复制元素的索引将等同于源集合中该元素的索引。

  copy() 方法的语法格式如下:

  void copy(List dest,List src)

  其中,dest 表示目标集合对象,src 表示源集合对象。

  注意:目标集合的长度至少和源集合的长度相同,如果目标集合的长度更长,则不影响目标集合中的其余元素。如果目标集合长度不够而无法包含整个源集合元素,程序将抛出 IndexOutOfBoundsException 异常。

  例 5

  在一个集合中保存了 5 个商品名称,现在要使用 Collections 类中的 copy() 方法将其中的 3 个替换掉。具体实现的代码如下:

  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("苏打水");

  destList.add("木糖醇");

  destList.add("方便面");

  destList.add("火腿肠");

  destList.add("冰红茶");

  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("输入替换的商品名称:");

  for (int i = 0; i < 3; i++) {

  System.out.println("第 " + (i + 1) + " 个商品:");

  String name = input.next();

  srcList.add(name);

  }

  // 调用copy()方法将当前商品信息复制到原有商品信息集合中

  Collections.copy(destList, srcList);

  System.out.println("当前商品有:");

  for (int i = 0; i < destList.size(); i++) {

  System.out.print(destList.get(i) + "\t");

  }

  }

  }

  如上述代码,首先创建了两个 List 对象 srcList 和 destList,并向 destList 集合中添加了 5 个元素,向 srcList 集合中添加了 3 个元素,然后调用 Collections 类中 copy() 方法将 srcList 集合中的全部元素复制到 destList 集合中。由于 destList 集合中含有 5 个元素,故最后两个元素不会被覆盖。

  运行该程序,具体的执行结果如下所示。

  原有商品如下:

  苏打水

  木糖醇

  方便面

  火腿肠

  冰红茶

  输入替换的商品名称:

  第 1 个商品:

  燕麦片

  第 2 个商品:

  八宝粥

  第 3 个商品:

  软面包

  当前商品有:

  燕麦片 八宝粥 软面包 火腿肠 冰红茶

责编:fushihao

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